多重記憶體參考模式對互連網路效能影響之研究

多處理機（multiprocessor）可以用來平行處理（parallel process）需要大量計算能力（computational power）與速度（speed）的工作，例如：氣象預告、空氣力學之模擬、化學反應之模擬及影像處理等。在N＊N多處理機（multiprocessor）之中，包含N個處理機（processor）與N個記憶體模組（memory module）。處理機與記憶體模組之間，必須經由互連網路（interconnection network）來連結溝通。不同的互連網路會有不同的效能特性，其成本代價也會有所不同，針對不同之應用，必須在滿足特定的需求之下，求取一個最佳之cost-effectiveness解，所以互連網路的效能分析是研究多處理機的一個重要課題。因為沒有一種互連網路可以滿足所有應用的需求，所以必須針對特定的需求來修改現有的互連網路或設計新的互連網路。由於多處理機的設計與製造成本非常高昂，所以必須先進行效能分析與模擬，有了基本的數據之後，才能評估是否滿足需求，避免造成浪費。除了互連網路本身不同的特性之外，另外一個影響多處理器互連網路效能的重要因素為處理機之記憶體參考模式（memory reference model），如uniform、favorite、hot-spot等。一個互連網路在不同的記憶體參考模式之下，也會有不同的效能表現。目前相關的研究大多侷限於針對單一的記憶體參考模式作個別分析，無法分析同時具有多重記憶體參考模式之綜合影響，是一個有待突破之研究課題。在多重的記憶體參考模式之下，針對各種常用的互連網路，搭配適當的分析模式，分析多處理機互連網路的效能特性，為本計畫之研究目標。各種的分析方法都有其侷限性，必須作一些不完全符合實際狀況的假設，來簡化分析的過程，求得一個近似解。本計畫的重點在加強互連網路之研究，在已有的初步研究基礎之上，繼續蒐集相關資料，經過整理、分析與歸類、過濾，進而設計較佳的分析模式，減少不符合實際狀況的假設，以提升互連網路效能分析之準確度。最後，為了驗證分析的準確度，我們計畫採用物件導向模式化（object-oriented modeling）的方法來進行多處理器互連網路之模擬。物件導向的模式化的方法在電腦整合製造（CIM）已經開始受到重視，我們計畫將此方法導入多處理器互連網路之模擬，此為一個新的嘗試，非常值得投入研究。

系統編號:PB9408-3271
原計畫編號:NSC94-2213-E182-030