Haciendo selección de rutas brillante: un algoritmo de enrutamiento para redes Benes en chip
Autores: Zhao, Li; Li, Zhiwei; Ma, Tianming
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Haciendo selección de rutas brillante: un algoritmo de enrutamiento para redes Benes en chip
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Conexiones ópticas
Redes de Benes
Equidad en la pérdida de inserción
Interruptores ópticos
Desequilibrio de potencia
Algoritmo ETS
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
Las interconexiones ópticas se están discutiendo como un reemplazo de las interconexiones eléctricas convencionales y se espera que se apliquen en las futuras generaciones de supercomputadoras y centros de datos de alto rendimiento. Las redes de Benes han atraído mucha atención porque solo requieren interruptores ópticos de 2 x 2, lo que reduce el costo de reconfiguración no bloqueante. Sin embargo, los desequilibrios de potencia óptica pueden desafiar significativamente la sensibilidad del receptor. En este trabajo, se ha propuesto y aplicado la equidad de pérdida de inserción (IL) al campo de los interruptores para lograr un equilibrio relativo de la transmisión de datos de la ruta óptica en las redes de Benes. La equidad se puede lograr cuando el recuento de puertos es pequeño (4 x 4) si la IL entre puertos está equilibrada. Cuando el número de puertos es moderado (8 x 8), debemos usar un algoritmo adecuado o determinar la longitud de onda de operación apropiada para minimizar el desequilibrio de potencia. Un algoritmo eficiente de dos pasos (ETS) tiene ventajas particulares para resolver el problema de equidad de ruta y mitigar el desequilibrio de potencia. A medida que aumenta el número de puertos, los estados y la topología del interruptor empeoran conjuntamente el desequilibrio de potencia. Finalmente, el algoritmo ETS reduce el requisito de rango dinámico a 13.66 dB, con una mejora de 2 dB. Logra una relación de extinción de 24 dB y un ancho de banda de 375 GHz, que supera a la red de Benes convencional de 32 x 32, respectivamente.
Descripción
Las interconexiones ópticas se están discutiendo como un reemplazo de las interconexiones eléctricas convencionales y se espera que se apliquen en las futuras generaciones de supercomputadoras y centros de datos de alto rendimiento. Las redes de Benes han atraído mucha atención porque solo requieren interruptores ópticos de 2 x 2, lo que reduce el costo de reconfiguración no bloqueante. Sin embargo, los desequilibrios de potencia óptica pueden desafiar significativamente la sensibilidad del receptor. En este trabajo, se ha propuesto y aplicado la equidad de pérdida de inserción (IL) al campo de los interruptores para lograr un equilibrio relativo de la transmisión de datos de la ruta óptica en las redes de Benes. La equidad se puede lograr cuando el recuento de puertos es pequeño (4 x 4) si la IL entre puertos está equilibrada. Cuando el número de puertos es moderado (8 x 8), debemos usar un algoritmo adecuado o determinar la longitud de onda de operación apropiada para minimizar el desequilibrio de potencia. Un algoritmo eficiente de dos pasos (ETS) tiene ventajas particulares para resolver el problema de equidad de ruta y mitigar el desequilibrio de potencia. A medida que aumenta el número de puertos, los estados y la topología del interruptor empeoran conjuntamente el desequilibrio de potencia. Finalmente, el algoritmo ETS reduce el requisito de rango dinámico a 13.66 dB, con una mejora de 2 dB. Logra una relación de extinción de 24 dB y un ancho de banda de 375 GHz, que supera a la red de Benes convencional de 32 x 32, respectivamente.