节点行列全互连网络的高效传输方法技术

本发明专利技术通过先统筹排列再按顺序分时传输的方法对需要传输的任务进行传输，通过任务路径确定方法、路径确定策略及转置已确定任务策略将逻辑行列互连网络传输效率问题转化为时空互斥条件下的时间层最小化问题或者是各时间层内并发度最大化问题，相较传统传输模式，充分利用空闲节点，最大化填充网络，大幅度提升传输并发度，大幅提高传输效率，有效地缓解了传输不平衡问题及有效避免了拥堵和死锁的发生。

【技术实现步骤摘要】
节点行列全互连网络的高效传输方法
本专利技术涉及通信传输
，尤其涉及一种节点行列全互连网络的高效传输方法。
技术介绍
行列互连的网状网络拓扑在科技、工业和公共事业领域应用十分广发，如计算机网络、生产流水线、网状交通道路等。近年来，随着计算机领域异构众核架构的兴起，为降低芯片复杂程度、在单个芯片上放置更多的核心，以及降低能耗，许多众核芯片采用行列互连的网状网络拓扑建立众核之间的数据通道。以采用行列互连的网状网络拓扑的众核芯片为例，各个众核核心之间，一个主要的传输就是相互交换数据。这种拓扑的芯片相互交换数据只能借助行列通信来实现，因而两个核心交换数据时，通常需要其他核心作为中继。在实际应用中，还需要涉及复杂的通信模式来保证通信不阻塞和死锁，同时达到理想的通信效率。现有的方法主要有分时方法和路由方法，分时方法规定某个时间段内，只有特定的简单通信行为，如网络对称的两部分一一对应进行通信。这种方法没有照顾到具体的通信需求特点，往往由于通信的不平衡性导致效率低下，并且这种模式还需要在中继核心开辟缓存。路由通信方法即选取若干行、列作为专用通信核心，并将数据发送去和消费区分开，数据从发送区出发通过路由转发，最终到达消费区，这种模式的主要缺点是无法利用所有核心进行计算，同时也无法适应通信的不平衡性，从而损失一部分通信效率。
技术实现思路
针对上述存在的问题，本专利技术提供的一种节点行列全互连网络的高效传输方法，以解决现有技术中分时方法效率低下、需要开辟缓存和路由方法无法利用所有节点、通信效率损失的问题。为实现上述目的，本专利技术提供的技术方案为：本专利技术提供的节点行列全互连网络的高效传输方法，通过任务路径确定方法分时确定若干时间层内的任务传输路径占用的节点，待所有任务的传输路径确定后，按照确定的任务的传输路径分时进行传输；所述任务路径确定方法包括：为确定某一时间层内的任务的传输路径，选取待确定任务；判断待确定任务的待确定传输路径的需要占用的节点是否被占用，执行路径确定策略；通过任务路径确定方法确定新的待确定任务的传输路径，直至无新的待确定任务可供选择，或者当前时间层内的节点行列全互连网络无法填入新的待确定任务；路径确定策略包括：若待确定任务的待确定传输路径的需要占用的节点未被占用，则确定待确定任务的待确定传输路径为待确定任务的传输路径，需要占用的节点被待确定任务的传输路径占用；若待确定任务的待确定传输路径的需要占用的节点被占用，则判断发生冲突的已占用的节点是否有转置节点及转置节点是否被占用，执行转置已确定任务策略；转置已确定任务策略包括：若有转置节点且转置节点未被占用，则转置已占用节点上的任务，确定待确定任务的待传输路径为待确定任务的传输路径，需要占用的节点被待确定任务的传输路径占用；若无转置节点和/或转置节点被占用，则释放待确定任务，该时间层内不再选择被释放的待确定任务；其中，具有转置节点的已占用的节点为中转节点；具有中转节点的待确定任务中，源节点同行、目标节点同列的节点和源节点同列、目标节点同行的节点互为转置节点；转置已占用节点上的任务是将已占用节点上的任务传输路径中的中转节点替换为中转节点的转置节点，替换后的传输路径为已占用节点上的任务的传输路径。本专利技术提供的节点行列全互连网络的高效传输方法，优选地，所述路径确定策略还包括：若待确定任务的待确定传输路径需要占用的节点被占用且待确定任务具有中转节点且中转节点的装置节点未被占用，则转置待确定任务，判断待确定任务的待确定传输路径需要占用的节点是否被占用，执行转置待确定任务策略；转置待确定任务策略包括：若需要占用的节点未被占用，则待确定任务的待确定传输路径为待确定任务的传输路径，需要占用的节点被待确定任务的传输路径占用；若需要占用的节点被占用，则执行“若待确定任务的待确定传输路径的需要占用的节点被占用”的策略；其中，转置待确定任务是将具有中转节点的待确定任务的待确定传输路径中的中转节点替换为中转节点的转置节点，替换后的待确定传输路径为待确定任务的待确定传输路径。本专利技术提供的节点行列全互连网络的高效传输方法，优选地，“若待确定任务的待确定传输路径需要占用的节点被占用且待确定任务具有中转节点且中转节点的装置节点未被占用”的策略先于“若待确定任务的待确定传输路径的需要占用的节点被占用”的策略执行。本专利技术提供的节点行列全互连网络的高效传输方法，优选地，“选取待确定任务”的方法包括：依次对每个节点的在先任务进行遍历选取；其中，每个节点均包含由若干待确定任务构成的待确定任务序列，排在待确定任务序列最前列的待确定任务为该节点的在先任务；当一个节点的在先任务的传输路径被确定时，在先任务的后一待确定任务前置为在先任务。本专利技术提供的节点行列全互连网络的高效传输方法，优选地，在“通过任务路径确定方法分时确定若干时间层内的任务传输路径占用的节点”之前还包括，对每个节点的待确定任务序列进行排序，将需中转的待确定任务前置。上述技术方案具有如下优点或者有益效果：本专利技术通过本专利技术采用的是先统筹排列再按顺序分时传输的方法对需要传输的任务进行传输，将逻辑行列互连网络传输效率问题转化为时空互斥条件下的时间层最小化问题或者是各时间层内并发度最大化问题，相较传统传输模式，充分利用空闲节点，最大化填充网络，大幅度提升传输并发度，大幅提高传输效率，有效地缓解了传输不平衡问题及有效避免了拥堵和死锁的发生。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本专利技术的主旨。图1是本专利技术实施例1提供的节点行列全互连网络的高效传输方法的流程图；图2是本专利技术实施例1提供的节点行列全互连网络的高效传输方法的任务路径确定方法的流程图；图3是本专利技术实施例1提供的一种节点行列全互连网络的行全互连示意图；图4是本专利技术实施例1提供的一种节点行列全互连网络的列全互连示意图；图5是本专利技术实施例1提供的3x3的网络节点示意图。具体实施方式下面结合附图和具体的实施例对本专利技术作进一步的说明，但是不作为本专利技术的限定。实施例1：本实施例1提供的方法基于节点行列互连网络(以下简称网络)运行，图3～图4提供的一种节点行列全互连网络的示意图。如图1所示，本专利技术实施例1提供的节点行列全互连网络的高效传输方法包括：S101：通过任务路径确定方法，按分时法确定若干时间层内的任务传输路径占用的节点；S102：待所有任务的传输路径确定后，按照确定的任务的传输路径分时进行传输。本专利技术通过本专利技术采用的是先统筹排列再按顺序分时传输的方法对需要传输的任务进行传输，将逻辑行列互连网络传输效率问题转化为时空互斥条件下的时间层最小化问题或者是各时间层内并发度最大化问题，相较传统传输模式，大幅度提升传输并发度，大幅提高传输效率，有效地缓解了传输不平衡问题及有效避免了拥堵和死锁的发生。如图2所示，所述任务路径确定方法包括：S201：为确定某一时间层内的任务的传输路径，选取待确定任务；S202：判断待确定任务的待确定传输路径的需要占用的节点是否被占用，执行路径确定策略；S203：通过任务路径确定方法确定新的待确定任务的传输路径，直至无新的待确定任务可供选择，或者本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种节点行列全互连网络的高效传输方法，其特征在于，通过任务路径确定方法分时确定若干时间层内的任务传输路径占用的节点，待所有任务的传输路径确定后，按照确定的任务的传输路径分时进行传输；所述任务路径确定方法包括：为确定某一时间层内的任务的传输路径，选取待确定任务；判断待确定任务的待确定传输路径的需要占用的节点是否被占用，执行路径确定策略；通过任务路径确定方法确定新的待确定任务的传输路径，直至无新的待确定任务可供选择，或者当前时间层内的节点行列全互连网络无法填入新的待确定任务；路径确定策略包括：若待确定任务的待确定传输路径的需要占用的节点未被占用，则确定待确定任务的待确定传输路径为待确定任务的传输路径，需要占用的节点被待确定任务的传输路径占用；若待确定任务的待确定传输路径的需要占用的节点被占用，则判断发生冲突的已占用的节点是否有转置节点及转置节点是否被占用，执行转置已确定任务策略；转置已确定任务策略包括：若有转置节点且转置节点未被占用，则转置已占用节点上的任务，确定待确定任务的待传输路径为待确定任务的传输路径，需要占用的节点被待确定任务的传输路径占用；若无转置节点和/或转置节点被占用，则释放待确定任务，该时间层内不再选择被释放的待确定任务；其中，具有转置节点的已占用的节点为中转节点；具有中转节点的待确定任务中，源节点同行、目标节点同列的节点和源节点同列、目标节点同行的节点互为转置节点；转置已占用节点上的任务是将已占用节点上的任务传输路径中的中转节点替换为中转节点的转置节点，替换后的传输路径为已占用节点上的任务的传输路径。...

【技术特征摘要】
1.一种节点行列全互连网络的高效传输方法，其特征在于，通过任务路径确定方法分时确定若干时间层内的任务传输路径占用的节点，待所有任务的传输路径确定后，按照确定的任务的传输路径分时进行传输；所述任务路径确定方法包括：为确定某一时间层内的任务的传输路径，选取待确定任务；判断待确定任务的待确定传输路径的需要占用的节点是否被占用，执行路径确定策略；通过任务路径确定方法确定新的待确定任务的传输路径，直至无新的待确定任务可供选择，或者当前时间层内的节点行列全互连网络无法填入新的待确定任务；路径确定策略包括：若待确定任务的待确定传输路径的需要占用的节点未被占用，则确定待确定任务的待确定传输路径为待确定任务的传输路径，需要占用的节点被待确定任务的传输路径占用；若待确定任务的待确定传输路径的需要占用的节点被占用，则判断发生冲突的已占用的节点是否有转置节点及转置节点是否被占用，执行转置已确定任务策略；转置已确定任务策略包括：若有转置节点且转置节点未被占用，则转置已占用节点上的任务，确定待确定任务的待传输路径为待确定任务的传输路径，需要占用的节点被待确定任务的传输路径占用；若无转置节点和/或转置节点被占用，则释放待确定任务，该时间层内不再选择被释放的待确定任务；其中，具有转置节点的已占用的节点为中转节点；具有中转节点的待确定任务中，源节点同行、目标节点同列的节点和源节点同列、目标节点同行的节点互为转置节点；转置已占用节点上的任务是将已占用节点上的任务传输路径中的中转节点替换为中转节点的转置节点，替换后的传输路径为已占用节点上的任务的传输路径。2.如权利要求1所述的节点行列全互连网络的高效传输方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨广文，任虎，顾寒锋，高飞，
申请(专利权)人：国家超级计算无锡中心，
类型：发明
国别省市：江苏,32