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Sistema per accelerare la trasmissione dati

BroadcastComunicazioni collettiveHigh Performance ComputingMulticastRemote DMA

Introduzione

Oggetto del brevetto è un sistema di trasmissione dati in una rete di interconnessione tra nodi di calcolo che implementa un’accelerazione di operazioni di trasferimento dati tra i nodi di tipo collettivo, quali il broadcast (uno a tutti), il multicast (uno a molti), e all-to-all in tutte le sue sottovarianti.

Caratteristiche Tecniche

Il sistema è pensato per essere utilizzato in una scheda di comunicazione tra nodi di calcolo interconnessi con topologia arbitraria in ambito High Performance Computing. L’uso delle comunicazioni di tipo collettivo è comune a tutti i codici di simulazione numerica, con un impatto anche significativo sulle performance globali. Il sistema in oggetto serve a minimizzare il trasferimento di dati dal nodo sorgente ai nodi di destinazione nei seguenti casi:

  • Multicast: un nodo manda i propri dati locali (“buffer”) ad un sottoinsieme di tutti i nodi;
  • Broadcast: un nodo manda il proprio buffer a tutti gli altri nodi;
  • All to all: tutti i nodi mandano tutto o parti diverse del proprio buffer a tutti (o parte de) gli altri nodi.

Possibili Applicazioni

  • Reti di calcolatori paralleli per il calcolo scientifico ad alte prestazioni;
  • Schede di interconnessione per reti di calcolatori dedicate.

Vantaggi

  • Minore latenza di comunicazione delle operazioni collettive su reti di calcolatori dedicate per il calcolo scientifico;
  • Minor carico di lavoro per i processori per le operazioni di comunicazione collettive;
  • Comunicazioni collettive ottimizzate per reti punto-punto con paradigma RDMA nativo.