面向特定应用的三维网络研究

发布时间：2017-10-22 08:25

  本文关键词：面向特定应用的三维网络研究

  更多相关文章： 网络架构 三维网络 面向应用 众核网络 加速网络

【摘要】：随着云计算、大数据等应用领域的发展,互连网络规模越来越大,以适应更大规模的数据计算和通信业务。当前二维网络在规模扩大时,面临着信号完整性、电源泄露、时钟同步等问题,这些都导致网络架构的设计复杂度和成本急剧增加,因而难以满足日益增加的应用需求,三维网络架构便成为了当前比较理想的一种选择。针对不同的应用,在设计三维网络架构时需要考虑不同的应用特点。本文总结了众核和加速应用领域的研究背景及发展现状,针对两种特定应用的需求展开对三维网络的研究,主要取得了以下研究成果。1.基于三维集成电路技术的众核互连网络设计多采用TSV(硅穿孔)实现层间互连,而大规模的使用TSV将导致众核芯片成品率得不到保证。因此,本文提出了一种基于部分重叠簇结构的三维网络架构,该架构方案在不增加芯片设计复杂度的基础上提高众核互连芯片的成品率,同时保证众核芯片的整体网络性能。基于OPNET搭建仿真平台对所提架构进行仿真分析,结果表明该架构确实能取得满意的网络性能。2.硬件加速在搜索引擎、文件图像处理、生物基因测序等信息技术领域应用逐渐广泛,面对加速业务不断丰富以及虚拟化的广泛使用,加速器互连技术成为了需要解决的关键问题。本文研究分析了基于3D-Torus互连架构在加速应用下的网络性能,并与二维网络架构进行网络性能对比,结果表明三维网络架构在加速应用方面具有明显的性能优势。
【关键词】：网络架构 三维网络 面向应用 众核网络 加速网络
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP393.02
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符号对照表11-12
• 缩略语对照表12-15
• 第一章 绪论15-21
• 1.1 众核互连网络研究背景和发展现状15-18
• 1.2 加速阵列网络研究背景和现状18-19
• 1.3 本文研究重点19-20
• 1.4 论文内容及结构安排20-21
• 第二章 面向应用的网络互连技术21-31
• 2.1 常见众核应用21-22
• 2.2 常见加速应用22-23
• 2.3 互连架构关键技术23-29
• 2.3.1 互连拓扑23-24
• 2.3.2 路由节点内部结构24-25
• 2.3.3 路由算法25-26
• 2.3.4 流控机制26-28
• 2.3.5 调度算法28
• 2.3.6 交换机制28-29
• 2.4 小结29-31
• 第三章 面向众核的三维网络架构31-45
• 3.1 常见的众核片上网络结构31-36
• 3.1.1 二维网络架构32-33
• 3.1.2 三维网络架构33-36
• 3.2 POC三维网络架构36-40
• 3.2.1 面向众核的三维网络设计37
• 3.2.2 POC结构设计实现37-39
• 3.2.3 路由通信策略39-40
• 3.3 网络架构性能对比40-44
• 3.3.1 仿真环境40-42
• 3.3.2 性能仿真与分析42-44
• 3.4 小结44-45
• 第四章 面向加速应用的三维网络架构45-61
• 4.1 加速应用的基本概念45-46
• 4.2 面向加速应用的互连架构46-53
• 4.2.2 面向加速应用的性能特征分析47-50
• 4.2.3 路由方案50-51
• 4.2.4 流控方案51-52
• 4.2.5 优先级调度方案52-53
• 4.3 仿真结果53-59
• 4.3.1 仿真配置环境53-54
• 4.3.2 仿真性能对比分析54-59
• 4.4 小结59-61
• 第五章 总结与展望61-63
• 5.1 研究结论61
• 5.2 研究展望61-63
• 参考文献63-67
• 致谢67-69
• 作者简介69-71

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本文编号：1077553