计算机体系结构中静态互连网络的类型有哪些?


静态(固定)互连网络的特点是处理器之间具有固定的路径,可以是单向的或双向的。可以识别两种类型的静态网络。它们是完全连接网络 (CCN) 和有限连接网络 (LCN)。

完全连接网络

在完全连接网络 (CCN) 中,每个节点都连接到网络中的所有其他节点。完全连接网络保证了从任何源节点到任何目标节点的消息快速传递(只需要遍历一个链路)。

由于网络中的每个节点都连接到其他每个节点,因此节点之间消息的路由变得非常简单。然而,就构建所需的链路数量而言,完全连接网络的成本很高。对于较高的 N 值,此缺点变得越来越明显。

需要注意的是,完全连接网络中的链路数量由 N (N - 1)/2 给出,即 O (N2)。CCN 的延迟复杂度,以消息从任何源路由到任何目标时遍历的链路数来衡量,是恒定的,即 O(1)。图中显示了 N = 6 个节点的示例。需要总共 15 条链路才能满足网络的完全互连性。

有限连接网络

有限连接网络 (LCN) 不会为网络中的每个节点到其他每个节点提供直接链路。相反,某些节点之间的通信必须通过网络中的其他节点进行路由。节点之间路径的长度,以必须遍历的链路数来衡量,预计将比 CCN 的情况更长。

LCN 中有限互连性的存在似乎还强加了另外两个条件。这些是节点之间互连模式的需求以及在消息到达目的地之前在网络中路由消息的机制的需求。这些模式包括线性阵列、环形(循环)网络、二维阵列(最近邻网格)、树形网络和立方体网络。

更新于: 2021 年 7 月 30 日

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