光空間リンクを用いた省配線・可変トポロジであるHPC相互結合網
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概要
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スーパーコンピュータの大規模化が進むにつれ,インターコネクトは (1) マシンルーム内に 2,000km を越えるなどの肥大化した総配線長の削減, (2) 並列アプリケーション毎に通信アクセスパターンが異なるため最適なネットワークトポロジの設計が困難,という 2 つの課題が顕著となってきている.本研究では,これら 2 つの課題に対して, (i) キャビネット間のリンクの一部を,キャビネットと天井間のフリースペースを利用した光空間通信により構築することで配線長を削減し, (ii) キャビネット間の光空間リンクを再構成することで並列アプリケーションの通信パターン毎にトポロジを最適化可能な相互結合網を提案,評価する.評価結果より,光空間リンクとして 10GBASE-LR イーサネットを光空間伝搬させた場合,測定を行った 10m までの通信では性能,品質とも劣化が認められず,十分に大きな相互結合網のリンクとして利用可能なことが分かった.さらに,光ケーブルを用いた場合,光がケーブル内を屈折しながら伝搬され,かつ,キャビネット間の配線長がマンハッタン距離となる.一方,光空間リンクでは,光がユークリッド距離により屈折せずに伝搬される.そのため,光空間通信は,光ケーブルを用いた場合と比べて,リンクの遅延を最大 53% 削減可能であることが分かった.さらに,解析結果より 8,192 台のスイッチで構成されたハイパーキューブトポロジを実現する場合, 1 台のキャビネットから 7 台のキャビネットに光空間リンク接続することで,平均配線長を最大 52% 削減できることが分かった.
- 2012-12-06
著者
-
鯉渕 道紘
国立情報学研究所
-
長谷川 揚平
慶應義塾大学
-
松谷 宏紀
東京大学大学院情報理工学系研究科
-
天野 英晴
慶應義塾大学
-
松谷 宏紀
慶應義塾大学理工学部
-
天野 英晴
慶應義塾大学大学院理工学研究科計算機科学専攻
-
天野 英晴
慶応義塾大学大学院理工学研究科
-
松谷 宏紀
慶應義塾大学:(現)東京大学大学院情報理工学系研究科
-
松谷 宏紀
慶應義塾大学環境情報学部:(現)慶應義塾大学大学院理工学研究科
-
天野 英晴
慶應義塾大学理工学部
-
鯉渕 道紘
国立情報学研究所|総合研究大学院大学
-
松谷 宏紀
東京大学
-
鯉渕 道絋
国立情報学研究所
-
天野 英晴
慶應義塾大学 理工学部
-
天野 英晴
慶應義塾大学大学院理工学研究科開放環境科学専攻コンピュータ科学専修
-
藤原 一毅
国立情報学研究所
-
長谷川 洋平
NECクラウドシステム研究所
-
橋本 陽一
NECグリーンプラットフォーム研究所
-
松谷 宏紀
慶應義塾大学
-
藤原 一毅
国立情報学研究所:JST
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