Архитектура типа гиперкуб
Гиперкуб представляет собой архитектуру с большим числом 2n процессоров, связанных в систему таким образом, что каждый из них можно представить одной из вершин n-мерного двоичного гиперкуба. Архитектура отличается регулярностью и простотой. Каждый процессор связан только с n другими соседними, и при этом переход между любой парой процессоров – не более чем через n ребер.
Гиперкубы размерностью 0, 1, 2, 3, 4 показаны соответственно на рис. 9.9–9.13. Ясно, что двоичный n-мерный куб регулярным образом связывает 2n процессоров, представляемых вершинами, через n´2n-1 связей, представляемых ребрами, причем каждая вершина связана с n соседними. Максимальный кратчайший путь между вершинами имеет всего n = log2N ребер.
Примером компьютера, построенного по архитектуре гиперкуба, может служить построенная фирмой Thinking Machine параллельная ЭВМ с общим управлением Connection Machine-2 c 216 = 65536 процессорными элементами.
Можно получить различные схемы связи, убирая те или иные ребра. На рис. 9.14 и 9.15 продемонстрированы возможности преобразования архитектуры четырехмерного гиперкуба в трехмерную сетку. Убираемые ребра на этих рисунках отмечены штриховой линией.
 |
Рис. 9.9. Гиперкуб размерности 0
Рис. 9.10. Гиперкуб размерности 1
 |
Рис. 9.11. Гиперкуб размерности 2
Рис. 9.12. Гиперкуб размерности 3
 |
Рис. 9.13. Гиперкуб размерности 4
 |
Рис. 9.14. Гиперкуб размерности 4 с разорванными связями
Рис. 9.15. Архитектура трехмерной сетки
Следует отметить, что трехмерная сетка не имеет внутренних вершин. Угловые вершины связаны ребрами с тремя соседними вершинами, а остальные – с четырьмя вершинами.
