什么是基于交换机的计算机体系结构互连网络?
在这种类型的网络中,处理器和内存模块之间的连接使用简单的交换机实现。共有三种基本的互连拓扑结构,例如交叉开关、单级和多级。
交叉开关网络
交叉开关网络定义了有限的单总线网络的另一个极端。单总线只能提供单个连接,而交叉开关可以同时在其所有输入和所有输出之间提供连接。交叉开关在交换机内部水平或垂直延伸的任何两条线的交叉点包含一个交换元件 (SE)。
单级网络
在这种情况下,网络的输入和输出之间存在一个交换元件 (SE) 单级。可以使用的最简单的交换元件是 2 x 2 交换元件 (SE)。SE 可以假设四种可能的设置。这些设置称为直通、交换、上广播和下广播。
在直通设置中,上输入传输到上输出,下输入传输到下输出。在交换设置中,上输入传输到下输出,下输入传输到上输出。
在上广播设置中,上输入广播到上输出和下输出。在下广播中,下输入广播到上输出和下输出。
为了在给定的输入(源)和给定的输出(目标)之间建立通信,数据必须在网络周围循环多次。用于互连单级网络的输入和输出的众所周知的连接模式是 Shuffle-Exchange。
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多级网络
多级互连网络 (MIN) 的引入是为了改进单总线系统的一些限制,同时将成本控制在可承受的范围内。MIN 旨在改进的最不受欢迎的单总线限制是处理器和内存模块之间只有一个单一路径。这样的 MIN 在处理器和内存模块之间提供了一些同时路径。
一般的 MIN 包含几个阶段,每个阶段包含一组 2 x 2 交换元件。阶段使用阶段间连接 (ISC) 模式连接。这些模式可以遵循任何路由功能,例如 Shuffle-Exchange、蝴蝶、立方体等等。
此网络称为 Shuffle-Exchange 网络 (SEN)。SE 的设置说明了网络中可以同时建立多少条路径。