Some characteristics of circulant and toroidal structures of computer systems
Abstract
The paper presents a brief overview of promising high-performance network topologies of parallel systems. For toroidal structures and circulant networks with dimension larger than two, a comparative analysis of their structural characteristics is given. The advantage of circulant networks for structural characteristics such as diameter, average diameter and bisection width, with comparable costs to the number of nodes and the number of connections is demonstrated.
About the Authors
E. A. Monakhova
Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН
Russian Federation
Russian Federation
O. G. Monakhov
Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Монахов О.Г., Монахова Э.А. Параллельные системы с распределённой памятью: структуры и организация взаимодействий. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2000. 242 с.
2. Монахова Э.А. Структурные и коммуникативные свойства циркулянтных сетей // Прикладная дискретная математика. 2011. №3(13). С. 92-115.
3. BermondJ.-C., Cornelias К, Hsu D.F. Distributed loop computer networks: a survey // J. Parallel Distributed Comput. 1995. V. 24. P. 2-10.
4. Hwang F.K. A survey on multi-loop networks // Theoretical Computer Science. 2003. V. 299. P. 107-121.
5. Martinez C., Beivide R., and Gabidulin E. M. Perfect codes from Cayley graphs over Lipschitz integers // IEEE Transactions on Information Theory. 2009. V. 55, №8. P. 3552-3562.
6. Нестеренко Б. Б., Новотарский М. А. Клеточные нейронные сети на циркулянтных графах // Искусственный интеллект. 2009. №3. С. 132-138.
7. Muga II F.P., Saldana and Yu W.E.S. Building Graph-Based Symmetric Cluster // NECTEC Technical Journal. 2001. V. 11, №9. P. 195-199.
8. Gruber R., Volgers P., De Vita A., Stengel M. and the Swiss-Tx Team. Commodity computing results from the Swiss-Tx project//Preprint of Ecole Polytechnique Federal, CH-1015, Lausanne, Switzerland. 2001, 13 p.
9. Kuonen P., Gruber R. Parallel computer architectures for commodity computing and the SwissTl machine // EPFL Supercomputing review. 1999. №1. P. 3-11.
10. Leiserson Ch. E. Fat-trees: universal networks for hardware-efficient supercomputing. //IEEE Transactions on Computers, 1985. V. 34 , № 10. P. 892-901.
11. Adiga N.R. et. al. Blue Gene/L torus interconnection network // IBM J. Res. Dev. 2005. V. 49, № 2/3. P. 24-35
12. ChenD., et. al. The IBM Blue Gene/Q interconnection network and message unit. // Proceedings of 2011 International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis (SC11). Seattle, Washington, USA, November 12-18, 2011. P.26.
13. Innovative «6-Dimensional Mesh/Torus» Topology Network Technology. Fujitsu Limited. [Электронный ресурс]. URL: http://www.fujitsu.com/global/about/tech/k/whatis/network/ (дата обращения: 20.05.2013).
14. Абрамов СМ., Заднепровский В.Ф., Лилитко Е.П. Суперкомпьютеры СКИФ ряда 4 // Информационные технологии и вычислительные системы. 2012. № 1. С. 3-16.
15. Воробьёв В.А. Простейшие структуры однородных вычислительных систем // Вычислительные системы. Вопросы теории и построения вычислительных систем. Новосибирск. 1974. Вып.60. С. 35-49.
16. Aroca J.A. andAntaA.F. Bisection (Band)Width of Product Networks with Application to Data Centers.// Theory and Applications of Models of Computation. Lecture Notes in Computer Science. 2012. V. 7287. P. 461-472.
17. Mans B. and Shparlinski I. Bisecting and Gossiping in Circulant Graphs// 6th Latin American Theoretical Informatics Conf, Buenos Aires, 2004. LNCS. 2004. V. 2976. P. 589-598.
18. Монахова Э. А. Циркулянтные сети связи вычислительных систем: структуры и обмены // Материалы 5-го Международного научно-практического семинара «Высокопроизводительные параллельные вычисления на кластерных системах». Нижний Новгород. 2005. С.175-181.
19. Монахова Э. А. Новая достижимая нижняя оценка числа вершин в циркулянтных сетях размерности четыре // Дискретный анализ и исследование операций. 2013. Т. 20. №1. С.3744.
Review
For citations:
Monakhova E.A., Monakhov O.G. Some characteristics of circulant and toroidal structures of computer systems. The Herald of the Siberian State University of Telecommunications and Information Science. 2013;(3):63-69. (In Russ.)
Views:
176
Email this article 
