所屬組別：微機電組-分子工程研究室
標題：PC Cluster
儀器介紹
連結網路（Interconnection Network） 平行電腦乃是指具有多個 CPU（或稱為處理器）的電腦，可藉由分工合作與同時計算，以加快電腦計算速度，並期快速解決一些計算問題。目前一般所謂「超級電腦」多是平行電腦。其用途相當廣泛，包含天氣預測、車體撞擊測試、甚而核子試爆結果，皆可用其模擬計算。而平行電腦內有多個CPU，以及記憶體模組，該如何連結以利快速交換資料、具擴充性、或具較大的容錯度(以下解釋)，則是連結網路常見的研究課題。連結網路研究的結果亦可應用電腦網路上。 連結網路的常見架構有mesh，一種類似棋盤狀的網路架構，除了四邊的節點外，每個節點（Node) 代表一個CPU，或是電腦網路上的一部電腦或網站）可與上下左右互相傳遞資料。mesh的變形為，四邊節點亦可與上下左右相連，我們稱之為torus（類似甜甜圈）。較高維度的網路架構有Hypercube（超立方體），其三維架構其實是一個擁有8個節點的立方體。超立方體有許多優良特性，如節點對稱、邊線對稱的性質、非常容易擴充等，因此有許多學者對它進行研究。star graph則是一個較複雜架構，它也擁有許多與超立方體相同的特性。除以上介紹外、尚有許多不同之網路架構，在此便不再一一說明。 評斷一個連結網路的優劣，一般常用下列幾個參數：階度（degree）、直徑（diameter）、繞徑（routing）、廣播（broadcast）、容錯（fault tolerance）等。一般而言，階度較大的網路架構，由於需要較多連線（link），其成本（cost）較高；但是其直徑（最遠兩點的距離）較小，資料交換的速度較快。至於容錯，即指網路中有某些節點或連線故障，系統仍須可以正常運作。容錯較大的網路架構當然是較好的。這些網路參數間，有些彼此矛盾。如何在這些參數間取得一個適當的平衡點，以設計出一個優良的連結網路架構，是目前在平行電腦或電腦網路發展上的一個重要課題。