19、SCI 系统的带宽分析与设备驱动功能解析

SCI 系统的带宽分析与设备驱动功能解析

1. 多立方体拓扑的带宽分析

在多立方体拓扑结构中，当所有节点同时与其他节点通信时，单个节点会发出 (N - 1) 个数据包。节点可用的带宽为发出的 (N - 1) 个数据包除以热点流量，再乘以有效带宽。

假设一个规则的多立方体，每个节点连接到 (f) 个（双向）SCI 小环（即适配板上装有 (f) 个 LC - 2 芯片），且每个小环连接 (r) 个节点，那么节点数量 (N = rf)。多立方体中的小环数量 (R) 为：
[R = f * r^{f - 1}]
由于每个小环有 (r) 个段，多立方体中链路段的总数 (S) 为：
[S = r * R = r * f * r^{f - 1} = f * r^f = f * N]

1.1 “热点链路”分析

在单个小环内，一个数据包遍历的小环段的平均数量可以计算得出。假设小环中的一个节点向小环上的其他 (r - 1) 个节点各发送一个数据包，这 (r - 1) 个数据包将分别遍历 1、2、3、…、(r - 1) 个段，平均遍历的小环段数量为：
[\frac{1 + 2 +… + r - 1}{r - 1} = \frac{(r - 1) * r}{2 * (r - 1)} = \frac{r}{2}]
考虑多立方体中的最小路由，一个数据包在 (f) 个维度中遍历一个小环的概率为：
[\frac{N - N/r}{N - 1} = \frac{N * (r - 1)}{r * (N - 1)}]
由于发送的数据包总数为 (N * (N - 1))，热点链路流量可表示为：
[HotLink =