面向數(shù)據(jù)密集型應用的扁平化、低時延、 可重構光電混合互連系統(tǒng)
隨著云計算、大數(shù)據(jù)、分布式AI等數(shù)據(jù)密集型應用的部署,大規(guī)模計算集群(數(shù)據(jù)中心、分布式AI集群、高性能計算集群)的體系結構、通信模式、流量狀態(tài)、應用需求發(fā)生了極大的改變,上述改變對計算網(wǎng)絡的吞吐、時延、帶寬提出了極大的挑戰(zhàn),傳統(tǒng)電互連網(wǎng)絡技術存在拓撲結構復雜、線纜開銷巨大、設備數(shù)量過多、可集成端口密度有限、網(wǎng)絡能耗難以優(yōu)化等問題,與電互連技術相比,光互連具有高帶寬、低能耗、低開銷、低時延等特點,具有較大潛力滿足數(shù)據(jù)密集型應用對傳輸帶寬、網(wǎng)絡能耗、傳輸時延、通信邏輯適配等方面的需求,但受到緩存、交換粒度的影響,純光互連網(wǎng)絡難以承載突發(fā)性強、數(shù)據(jù)量小、實時性高的通信任務,因此,充分結合光、電互連技術的優(yōu)點,研究面向數(shù)據(jù)密集型應用的扁平化、低時延、可重構光電混合網(wǎng)絡,對于突破新型計算網(wǎng)絡所面臨的功耗、吞吐、時延、擴展性等方面的挑戰(zhàn)至關重要。
圍繞下一代數(shù)據(jù)密集型應用對互連網(wǎng)絡高帶寬、低時延、低能耗、高擴展性的需求,展開高容量、低開銷、可重構、扁平化光電混合互連架構的研究。結合光、電交換技術的特點,設計高擴展、低復雜度、大容量、低能耗的光電混合互連拓撲結構;研究低開銷、快速響應的光電路/光分組交換控制系統(tǒng),設計面向快速光交換計算的調度算法;研究低阻塞、多粒度、高連通性的光交換機制及交換芯片;構建高性能光電混合互連網(wǎng)絡系統(tǒng)原型,部署典型應用測試基準,驗證光電混合網(wǎng)絡的潛在優(yōu)勢,為下一代計算網(wǎng)絡架構的技術革新提供理論和實踐指導。
西安電子科技大學
2022-06-17