低遅延相互結合網のための交換ランダムトポロジ

摘要

マルチコア高性能計算機と並列アプリケーションの大規模化が進むにつれ，通信遅延が性能に及ぼす影響が大きくなっている．低遅延性の点で，ノード間をランダムに接続したランダムトポロジが平均的に優れていることが先行研究で報告されている．しかし，ランダムトポロジの直径は最小ではない．特に次数が小さい場合，理論下限値や既知の直径最小トポロジと比べて，ランダムトポロジは4ホップ（1.8倍）も直径が大きい場合がある．本報告では，ランダムトポロジの直径·平均距離を削減する手法を提案する．グラフ解析によると，提案手法はランダムトポロジの直径を最大33％，平均距離を最大17％削減できる．さらに，SimGridを用いたNAS並列ベンチマークのシミュレーション結果から，提案手法によって生成されたトポロジはトーラスに対し最大65％の性能向上，最悪14％の性能低下につながることが分かった．