문제3) 병렬처리 시스템의 상호연결망(Interconnection Network)에 대해 다음을 설명하시오.
가. 상호연결망의 개념과 종류
나. 토러스(Torus) 구조
답)
1. 병렬처리 시스템의 개요
가. 병렬처리시스템의 개념과 분류
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- 병렬처리시스템의 분류 중 기억장치 엑세스 모델 따른 분류
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나. 병렬처리시스템의 기억장치 엑세스 모델에 따른 분류
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UMA
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- 모든 프로세서들이 상호연결망에 의해 접속된 주기억장치를 공유
- 프로세서들은 주기억장치의 어느 영역이든 액세스할 수 있으며, 그에 걸리는 시간이 동일
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NUMA
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- UMA 모델의 한계를 극복하고더 큰 규모의 시스템을 구성하기위한 모델
- 다수의 UMA 모델들이 상호연결망에 의해 접속
- 분산 공유-기억장치(distributed shared-memory) 구조
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NORMA
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- 센서가 원격 기억장치(remote memory)는 직접 액세스할 수없는 시스템 구조
- 프로세서들과 기억장치들은 메시지-전송(messagepassing)을 지원하는 상호연결망으로 접속
- 분산기억장치 시스템(distributedmemory) 이라고 함
- 주요 상호연결망: 매시(mesh),하이퍼큐브 (hypercube), 토러스(torus) 등
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- NORMA의 주요 상호연결망으로 메시, 하이퍼큐브, 토러스을 사용
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2. 상호연결망의 개념과 종류
가. 상호연결망의 개념
- 병렬처리시스템에서 처리요소들과 기억장치들 사이를 연결하여 주는 네트워크
나. 상호연결망의 종류
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정적 상호연결망
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- 시스템 요소들 간에 직접 연결된 경로를 가지며, 연결 구조가 고정된 연결망
- 선형(star), 완전연결형(completely connected), 선형(linear), 링(Ring), 토러스(torus)
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동적 상호연결망
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- 시스템 요소들 간의 연결 경로가 실행 시간 (run-time) 동안에 다양하게 변경될 수 있으며, 프로그램 실행중의 통신 패턴과 상황에 따라 필요한 경로를 설정하여 사용할 수있는 연결망
- 버스(bus), 크로스바(crossbar), 다단계네트워크(multistage network),
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- 상호연결망의 성능을 좌우하는 파라미터들로는 대역폭, 기능성, 확장가능성, 복잡성이 있음
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3. 토러스(Torus) 구조
가. 토러스(Torus) 개념
- 원형 구조와 매쉬 구조가 혼합된 구조로 확장이 용이
- 같은 행 및 열에 위치한 노드들이 원형으로 연결되는 매쉬구조
나. 토러스(Torus) 구조
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k×kk×k 토러스의 경우, 네트워크 지름 = kk
K-ary n-cube 구조의 전체 노드의 수 : N=KnN=Kn
(단, n : 차원)
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