SU1665383A1 - Device for message commutation - Google Patents

Device for message commutation Download PDF

Info

Publication number
SU1665383A1
SU1665383A1 SU894731180A SU4731180A SU1665383A1 SU 1665383 A1 SU1665383 A1 SU 1665383A1 SU 894731180 A SU894731180 A SU 894731180A SU 4731180 A SU4731180 A SU 4731180A SU 1665383 A1 SU1665383 A1 SU 1665383A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
switching unit
outputs
inputs
switching
output
Prior art date
Application number
SU894731180A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Петрович Емелин
Юрий Александрович Маматов
Александр Владимирович Пешков
Алексей Александрович Сердцев
Original Assignee
Институт Проблем Вычислительной Техники Ан Ссср
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт Проблем Вычислительной Техники Ан Ссср filed Critical Институт Проблем Вычислительной Техники Ан Ссср
Priority to SU894731180A priority Critical patent/SU1665383A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1665383A1 publication Critical patent/SU1665383A1/en

Links

Landscapes

  • Multi Processors (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано при построении коммутационных сетей мультипроцессорных вычислительных систем. Целью изобретени   вл етс  повышение производительности. Устройство содержит группу блоков 1 коммутации. Блок 1 коммутации имеет информационные вход и выход 2, аналоговые выходы 3, 4, объединенные при помощи резисторов 5, выход 6 и вход 7 процессорного модул , вход 8 запроса, выход 9 подтверждени . 3 ил.The invention relates to computing and can be used in the construction of switching networks of multiprocessor computing systems. The aim of the invention is to increase productivity. The device contains a group of switching units 1. Switching unit 1 has information inputs and output 2, analog outputs 3, 4, combined with the help of resistors 5, output 6 and input 7 of the processor module, request input 8, confirmation output 9. 3 il.

Description

ii

о о елoh oh ate

CJ 00 САCJ 00 CA

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано при построении коммутационных сетей мультипроцессорных вычислительных систем.The invention relates to computing and can be used in the construction of switching networks of multiprocessor computing systems.

Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  коммутационной сети. На фиг.1 представлена функциональна  схема устройства; на фиг.2 - функциональна  схема узлов коммутации; на фиг.З - пример выполнени  входных интерфейсов и переключат эл .The aim of the invention is to increase the speed of the switching network. Figure 1 shows the functional diagram of the device; figure 2 is a functional diagram of the switching nodes; FIG. 3 shows an example of the execution of the input interfaces and will switch the emails.

Устройство (фиг.1) содержит группу блоков 1 коммутации, соединенных между собой информационными входами-выходами 2, каждый блок 1 коммутации содержит первый и второй аналоговые выходы 3 и 4, при этом первые аналоговые выходы 3 блоков коммутации объедин юс  при помощи резисторов 5 между собой по горизонтали, а вторые аналоговые выходы 4 - по вертикали .The device (Fig. 1) contains a group of switching units 1 interconnected by informational inputs-outputs 2, each switching unit 1 contains the first and second analog outputs 3 and 4, the first analog outputs 3 of the switching units combining using resistors 5 between horizontal, and the second analog outputs 4 - vertically.

Блок 1 коммутации имеет выход 6 и вход 7 процессорного модул , а также вход 8 запроса и выход 9 подтверждени .Switching unit 1 has output 6 and input 7 of the processor module, as well as input 8 of the request and output 9 of the confirmation.

Каждый блок 1 коммутации (фиг.2) содержит первый 10, второй и третий 11 входные интерфейсы, переключатель 12, первый 13, второй и третий 14 выходные буферные регистры, первый и второй цифроаналоговые преобразователи 15, выходы которых через согласующие резисторы 16 соединены с входами аналоговой схемы 17 сравнени .Each switching unit 1 (figure 2) contains the first 10, second and third 11 input interfaces, switch 12, first 13, second and third 14 output buffer registers, first and second digital-to-analog converters 15, the outputs of which are connected to the inputs through the terminating resistors 16 analog circuit 17 comparison.

Каждый входной интерфейс 10, 11 (фиг.З) содержит блок 18 управлени , дешифратор 19 адреса и входной регистр 20. Переключатель 12 содержит два арбитра 21 выходных каналов, четыре ключа 22, два элемента ИЛИ 23.Each input interface 10, 11 (FIG. 3) contains a control block 18, an address decoder 19 and an input register 20. Switch 12 contains two arbitrators 21 output channels, four keys 22, two elements OR 23.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Дл  описани  работы устройства ввод тс  следующие обозначени : PQin - запрос источника на вывод информации (вход 8); AQin - подтверждение приемника о получении информации (выход 9); PQa - запрос к арбитру (от блока 18); А0а - подтверждение арбитра (от блока 21); PQout - запрос на запись в выходной регистр.To describe the operation of the device, the following notation is entered: PQin - source request for information output (input 8); AQin - receiver acknowledgment of receipt of information (exit 9); PQa - a request to the arbitrator (from block 18); A0a - confirmation of the arbitrator (from block 21); PQout - request to write to the output register.

Обмен данных между процессорными модул ми, св занными с каждым узлом коммутации, происходит при использовании пакетов, перемещающихс  по двум направлени м: вертикальном и горизонтальном . Пакет состоит из двух частей: адресной и операционной. Адресна  часть представл ет собой код ПМ, кому адресован пакет, а операционна  - собственно информацию. Пакет с выхода буферного регистра 14 смежного узла поступает во входThe data exchange between the processor modules associated with each switching node occurs when using packets moving in two directions: vertical and horizontal. The package consists of two parts: address and operational. The address part is the PM code, to whom the packet is addressed, and the operational part is the information itself. The packet from the output of the buffer register 14 of the adjacent node enters the input

ной интерфейс, при этом активизируетс  лини  PQin и выход 9. Блок 18 управлени  согласно диаграмме переходов производит запись во входной регис гр 20. Далее производитс  дешифраци  адреса и формируетс  запрос к одному из арбитров 21 выходного канала (вертикального, горизонтального или канала ПМ). Если адресна  часть пакета совпадает с кодом текущего блока 1, то фор0 мируетс  запрос к арбитру канала ПМ. Каждый выходной канал имеет свой арбитр 21. Арбитр 21 воспринимает запросы от входных интерфейсов и в зависимости от приоритета запросов (приоритет запросовThe interface is activated, and the PQin line and output 9 are activated. The control block 18, according to the transition diagram, records in the input register gr 20. Next, the address is decoded and a request is made to one of the output channel arbitrators 21 (vertical, horizontal or PM channel). If the address part of the packet matches the code of the current block 1, then a request is made to the arbiter of the PM channel. Each output channel has its own arbiter 21. The arbitrator 21 accepts requests from the input interfaces and, depending on the priority of requests (priority of requests

5 запис м в ПЗУ, на котором выполн етс  арбитр) выдает подтверждение соответствующему входному интерфейсу, при этом открываетс  соответствующий ключ 22 и информаци  с выхода регистра 20 канала, ко0 торому дано подтверждение, поступает на вход выходного регистра 14 (13), Блок 18 управлени  выставл ет сигнал PQout, который через элемент ИЛИ 23 производит запись пакета в соответствующий выходной5 records in the ROM on which the arbitrator is executed) gives confirmation to the corresponding input interface, this opens the corresponding key 22 and information from the output of the channel register 20, to which confirmation is given, is fed to the input of the output register 14 (13) sets the PQout signal, which, through the OR element 23, records the packet to the corresponding output

5 регистр 14. Элемент ИЛИ 23 объедин ет запросы PQout от входных интерфейсов 11 (10). Адрес ПМ однозначно определ ет положение ПМ в матрице, т.е. номер по вертикали (строка) и номер по горизонтали5 register 14. The OR element 23 combines PQout requests from the input interfaces 11 (10). The PM address uniquely determines the position of the PM in the matrix, i.e. vertical number (string) and horizontal number

0 (столбец). Если адресна  часть пакета не совпадает с адресом узла, где обрабатываетс  пакет по одной координате (т.е. по строке или столбцу), то запрашиваетс  выходной канал, по которому не происходит0 (column). If the address part of the packet does not match the address of the node where the packet is processed along one coordinate (i.e., row or column), then an output channel is requested, which does not occur

5 совпадени . Например, если не совпадает столбец, то запрашиваетс  горизонтальный выходной канал и пакет движетс  вдоль строки, до совпадени  по столбцу. Если нет совпадени  ни по столбцу, ни по строке, то5 matches. For example, if the column does not match, then a horizontal output channel is queried and the packet moves along the line until the column matches. If there is no match for either the column or the row, then

0 выбираетс  канал в зависимости от выходных сигналов схемы 17 сравнени . Схема 17 сравнени  сравнивает загруженность направлений по вертикали и горизонтали и, следовательно, маршрут будет выбиратьс 0, a channel is selected depending on the output signals of the comparison circuit 17. The comparison circuit 17 compares the load of directions vertically and horizontally and, therefore, the route will be chosen

5 по направлению с меньшей загрузкой. Такое построение коммутационного узла  вл етс  известным и оно реализовано в известном устройстве, в котором также реализован алгоритм выбора канала на ос0 новании загруженности соседних буферов. Такое управление маршрутизацией  вл етс  локальным. Оно требует малых аппаратных затрат, но реализуетс  на основе информации о загрузке соседних узлов, ко5 тора  не отражает ситуацию во всей сети (т.е. по всему направлению). При этом возможна така  ситуади , когда по одному направлению буфер ближайшего узла пуст, а другие буферы заполнены, в то же врем  ближайший буфер другого направлени  заполней , а другие по тому же направлению пусты, В этом случае быдет выбрано первое направление с большей суммарной длиной, что в свою очередь увеличит врем  доставки пакета. Предлагаетс  дл  управлени  маршрутизацией использовать не локальную информацию о загрузке буферов , а информацию с некоторой зоны, котора  может быть значительной и котора  более адекватно отражает ситуацию в сети по направлени м. Предлагаетс  получать эту интегральную информацию с помощью следующей аналоговой обработки.5 in the direction with a smaller load. Such a construction of a switching node is known and it is implemented in a known device, in which a channel selection algorithm is also implemented based on the load of neighboring buffers. Such routing control is local. It requires low hardware costs, but is implemented on the basis of information about the load of neighboring nodes, which does not reflect the situation in the entire network (i.e., the entire direction). In this case, such situations are possible, when in one direction the buffer of the nearest node is empty and the other buffers are filled, at the same time the nearest buffer is in the other direction of the filling, and the others are empty in the same direction. In this case, the first direction with a larger total length is selected. which in turn will increase the package delivery time. It is proposed to control routing not to use local buffer loading information, but from some zone, which may be significant and which more adequately reflects the situation in the network along the directions. It is proposed to obtain this integral information using the following analog processing.

Производитс  преобразование кода, характеризующего загрузку буферов в аналоговый сигнал при помощи цифроаналого- вых преобразователей 15.A code is converted that characterizes the loading of buffers into an analog signal using digital-to-analog converters 15.

Выходы цифроаналоговых преобразователей 15 совместно с согласующими резисторами 16 образуют аналоговые выходы блоков коммутации.The outputs of the digital-to-analog converters 15 together with the terminating resistors 16 form the analog outputs of the switching units.

Одноименные аналоговые выходы блоков коммутации соедин ютс  между собой пасредством резисторов 5 по направлени м , образу  тем самым единую электрическую цепь. Напр жение в каждом узле сети U определ етс  следующим выражением:The analog outputs of the switching units of the same name are interconnected by means of resistors 5 in directions, thereby forming a single electrical circuit. The voltage at each node of the network U is defined by the following expression:

U Z1 И + ...+Znin,U Z1 And + ... + Znin,

где z - передаточные сопротивлени  холостого хода;where z - idling transmission resistances;

I - ток преобразованного источника;I is the current of the transformed source;

п - количество источников цепи.n - the number of sources of the chain.

В устройстве I - ток, создаваемый каждым АЦП 14, an- число узлов по направлению . Передаточные сопротивлени  характеризуют вклад каждого источника в результирующее напр жение узла. При малых размерност х сети можно пренебречь резисторами 5 и заменить их проводниками . В этом случае получаетс  обща  лини , к которой подключены выходы 3 (4). Вклад каждого источника в общее напр жение на линии одинаков и видно, что напр жение в линии пропорционально сумме токов всех источников. Эта информаци   вл етс  интегральной и более адекватно отражает ситуацию сети.In device I, the current generated by each ADC 14, an, is the number of nodes in the direction. The transfer resistances characterize the contribution of each source to the resulting node voltage. For small dimensions of the network, resistors 5 can be neglected and replaced by conductors. In this case, a common line is obtained to which outputs 3 (4) are connected. The contribution of each source to the total voltage on the line is the same and it can be seen that the voltage in the line is proportional to the sum of the currents of all sources. This information is integral and more adequately reflects the network situation.

Производитс  сравнение в аналоговой форме загруженности направлений и выбор менее загруженного.A comparison is made in the analog form of workload directions and the choice of less loaded.

Устройство, построенное на этих принципах , позвол ет более адекватно определить менее загруженное направление и осуществить маршрутизацию.A device built on these principles makes it possible to more adequately determine the less loaded direction and implement routing.

В случае большой размерности сети дл  компенсации сопротивлени  цепей св зи (из-за разного физического взаиморасположени  узлов) и дл  подбора оптимального управлени  при различных видах нагрузки на сеть ввод тс  сопротивлени  5.In the case of a large network dimension, in order to compensate for the resistance of the communication circuits (due to different physical interposition of the nodes) and to select the optimal control for different types of network load, resistances are introduced 5.

При этом образуютс  электрические цепи лестничного типа, в которых вклад источников в напр жение в конкретном узле различно. Чем дальше источник (в сигналеIn this case, ladder type electrical circuits are formed in which the contribution of sources to the voltage at a particular node is different. The farther the source (in the signal

5 электрической цепи), тем меньше его вклад, и с увеличением рассто ни  этим вкладом можно пренебречь. Варьиру  соотношением резисторов 5, можно выбирать размер зоны, с которой учитываютс  вли ни  ис10 точников. При увеличении этого отношени  размеры зоны уменьшаютс .5), the smaller its contribution, and with increasing distance this contribution can be neglected. By varying the ratio of resistors 5, it is possible to choose the size of the zone with which the influence of sources is taken into account. As this ratio increases, the zone sizes decrease.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula 15 Устройство дл  коммутации сообщений, содержащее группу блоков коммутации, причем каждый блок коммутации содержит первый, второй и третий входные интерфейсы , переключатель, первый, второй и третий15 A device for switching messages containing a group of switching units, each switching unit containing first, second and third input interfaces, a switch, a first, second and third 0 выходные буферные регистры, первый вход первого входного интерфейса блока коммутации соединен с выходом процессорного модул  блока коммутации, первые входы второго и третьего входных интер5 фейсов блока коммутации  вл ютс  информационными входами блоков коммутации, информационные выходы всех входных интерфейсов блока коммутации соединены с входами переключател  блока коммутации,0 output buffer registers, the first input of the first input interface of the switching unit is connected to the output of the processor module of the switching unit, the first inputs of the second and third input interfaces of the switching unit are information inputs of the switching unit, the information outputs of all input interfaces of the switching unit are connected to the inputs of the switching unit switch , 0 а выходы переключател  соединены с входами первого, второго и третьего выходных буферных регистров блока коммутации, выход первого выходного буферного регистра блока коммутации соединен с входом про5 цессорного модул  блока коммутации, первые выходы второго и третьего выходных буферных регистров блока коммутации  вл ютс  информационными выходами блока коммутации, вторые входы всех входных ин0 терфейсов блока коммутации соединены с входами запроса блока коммутации, выходы подтверждени  всех входных интерфейсов блока коммутации соединены с выходами подверждени  блока коммутации, о т л и ч а5 ю щ е е с   тем, что, с целью повышени  производительности, в каждый блок коммутации введены первый и второй циф- роаналоговые преобразователи, входы которых св заны с выходами загруженно0 сти второго и третьего выходных буферных регистров блока коммутации, а выходы первого и второго цифроаналоговых преобразователей блока коммутации  вл ютс  первым и вторым аналоговыми выходами0 and the switch outputs are connected to the inputs of the first, second and third output buffer registers of the switching unit, the output of the first output buffer register of the switching unit is connected to the input of the switching module processor module, the first outputs of the second and third output buffer registers of the switching unit are information outputs of the switching unit , the second inputs of all input interfaces of the switching unit are connected to the request inputs of the switching unit, the outputs confirming all the input interfaces of the switching unit with They are connected to the switching unit confirmation outputs, so that, in order to improve performance, the first and second digital-analogue converters, whose inputs are connected to the load outputs of the second and the third output buffer registers of the switching unit, and the outputs of the first and second digital-to-analog converters of the switching unit are the first and second analog outputs 5 блока коммутации и соединены с первым и вторым входами аналоговой схемы сравнени  блока коммутации, выход аналоговой схемы сравнени  блока коммутации соединен с входами адреса всех входных интерфейсов блока коммутации, кроме того, в5 of the switching unit and connected to the first and second inputs of the analog comparison circuit of the switching unit; the output of the analog comparison circuit of the switching unit is connected to the address inputs of all the input interfaces of the switching unit; устройстве первые и вторые аналоговые вы- ны с одноименными аналоговыми выходами ходы блоков коммутации группы объедине- через согласующие резисторы.In the device, the first and second analog outputs with the analog outputs of the same name are the turns of the switching units of the group connected via matching resistors. Фиг. 2FIG. 2 Фиа.ЗFia.Z
SU894731180A 1989-06-27 1989-06-27 Device for message commutation SU1665383A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894731180A SU1665383A1 (en) 1989-06-27 1989-06-27 Device for message commutation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894731180A SU1665383A1 (en) 1989-06-27 1989-06-27 Device for message commutation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1665383A1 true SU1665383A1 (en) 1991-07-23

Family

ID=21466809

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894731180A SU1665383A1 (en) 1989-06-27 1989-06-27 Device for message commutation

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1665383A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Богуславский Л.Б. Управление потоками данных в сет х ЭВМ. - М,: Энергоиэдат, 1984,с.111. Авторское свидетельство СССР № 1287172, кл. G 06 F 15/16. 1987. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1274304A (en) Crosspoint circuitry for data packet space division switches
US5930256A (en) Self-arbitrating crossbar switch
US6272548B1 (en) Dead reckoning routing of packet data within a network of nodes having generally regular topology
US4771419A (en) Method of and switch for switching information
US5535201A (en) Traffic shaping system using two dimensional timing chains
US6278709B1 (en) Routing switch
JPH1141258A (en) Input allowance value setting method for atm switch system
US5996020A (en) Multiple level minimum logic network
EP0369193B1 (en) Collision crossbar switch
IE49451B1 (en) Digital communication networks employing speed independent switches
US4276611A (en) Device for the control of data flows
US20010023469A1 (en) Distributed type input buffer switch system for transmitting arbitration information efficiently and method for processing input data using the same
US4512012A (en) Time-switch circuit
SU1665383A1 (en) Device for message commutation
EP0142332B1 (en) Interconnection networks
EP0503560B1 (en) Switch coupled between input and output ports in communication system
SU1730634A1 (en) Controller of load of multiprocessor system switching environment
JPH07287677A (en) Device and method for linking plural computer interfaces to plural supporting device
US6580714B1 (en) Concentrator type ATM switch for an ATM switching system
JP2724174B2 (en) ATM switch for distribution connection
SU935940A2 (en) Apparatus for generating address of message switching centre
SU670932A1 (en) Device for selecting the address of message switching unit
SU1354203A1 (en) Device for simulating information commutating units
SU1683031A2 (en) Route deice
JP2613963B2 (en) Data input / output device