一种多处理器互联系统技术方案

本发明专利技术涉及多处理器互联技术领域，具体涉及一种多处理器互联系统，该系统包括N个互联的处理器节点，节点Gi和节点Gj之间进行路由计算时，节点Gi利用最短路径优先算法迭代计算若干条路径，其中每条路径之间没有交叉且节点不重复利用；在节点Gi和节点Gj之间进行数据传输时，节点Gi在将数据D分片之后得到多个数据片，并为每个数据片分配路径；数据片按照所分配的路径传输至节点Gj，节点Gj根据接收的数据片得到数据D，进而完成数据拷贝的过程。该系统通过计算最短路径并为每个数据片分配对应的路径，以达到增大通信速率的目的，解决了目前系统中仅依靠最短路径传输数据所造成的通信速率低的问题。的问题。的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种多处理器互联系统


[0001]本专利技术涉及多处理器互联
，具体涉及一种多处理器互联系统。

技术介绍

[0002]在多GPU计算场景下，有一种应用场景是将数据从一个GPU发送到另一个GPU，通信库称之为P2P通信(Point
‑
to
‑
point communication)。在这两个GPU之间有多个路径相连的情况下，常用的传输方式是使用这两个GPU之间的一条路径传输数据，该路径最短、带宽最大。请参阅图1，以四个GPU互联的应用场景为例，利用常用传输方式，由于GPU0到GPU3之间的路径最短，则会选择该路径进行数据传输，但是由于只选择了一条传输路径，在数据量较大的情况下，该路径会出现数据堵塞，但其它路径闲置的情况，系统的通信速率只能被限制在最短路径的带宽上。

技术实现思路

[0003]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种多处理器互联系统，所采用的技术方案具体如下：一种多处理器互联系统，该系统包括N个互联的处理器节点{G1，G2，
…
，GN}，在第i个节点Gi和第j个节点Gj之间进行路由计算时，包括以下步骤，其中，i、j的取值范围均为1到N，且i≠j：S001，Gi根据Gj计算最短路径，将最短路径标记为路径标签R01，并将所述路径标签R01存储到路径集合R中，同时将R01标记为不可用，并且将R01上的中间节点标记为不可用，其中，中间节点为从源节点Gi到目的节点Gj之间所经过的转发数据的节点；S002，对剩余的节点迭代执行所述步骤S001，直至所有路径均不可用，得到Gi到Gj的最终的路径集合R={R01,R02,
…
,R0M}；根据R计算出每条路径在每个节点上的路由，并将些路由信息发送给对应节点，所述路由信息包括路径标签和数据传输的下一个节点；其中，在源节点Gi和目的节点Gj之间进行数据传输时，包括以下步骤：S100，源节点Gi将待发送的数据D进行分片得到多个数据片{D1,D2,
…
,Dj,
…
,DJ}，其中Dj表示第j个数据片，j的取值范围为1到J；为数据片Dj分配路径集合R中的路径，生成数据包PDj，其中数据包PDj包括头部信息和数据片信息，所述头部信息包括目的节点Gj、分配的路径标签R0k、地址偏移量，其中路径标签R0k表示路径集合中的第k条路径，k的取值范围为1到M；S200，相应节点在收到数据包PDj之后，根据数据包中的路径标签R0k查询路由信息，根据路由信息转发相应的数据包PDj，直至将数据包PDj转发给目的节点Gj，目的节点Gj在接收到数据包PDj之后，解析数据包PDj的头部信息，根据头部信息中的地址偏移识别数据包PDj中所携带的数据片在数据中的位置，进而根据目的节点Gj接收到的所有相关数据片获取数据D。
[0004]本专利技术具有如下有益效果：
本专利技术实施例提供了一种多处理器互联系统，该系统包括若干个处理器节点，在源节点Gi与目的节点Gj之间进行数据传输时，源节点利用最短路径优先算法迭代计算若干条路径，其中每条路径之间没有交叉且节点不重复利用；源节点在将数据分片之后得到多个数据片，并为每个数据片分配对应的路径；数据片按照所分配的路径传输至目的节点，并由目的节点进行整合为一个完整的数据，进而完成数据拷贝的过程。该系统通过为每个数据片分配对应的路径，不仅能够达到增大通信速率的目的，而且能够保证数据单线程传输，解决了目前系统中仅依靠最短路径传输数据所造成的通信速率低的问题。
附图说明
[0005]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
[0006]图1为现有技术中数据传输路径的示意图；图2为本专利技术一个实施例所提供的基于多处理器互联系统的数据传输路径的示意框图；图3为本专利技术实施例中数据分片的结构示意图。
具体实施方式
[0007]为了更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的一种多处理器互联系统，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。在下述说明中，不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一个或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
[0008]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。
[0009]下面结合附图具体的说明本专利技术所提供的一种多处理器互联系统的具体方案。
[0010]本专利技术一个实施例提供的一种多处理器互联系统，该多处理器互联系统包括N个互联的处理器节点{G1,G2,
…
,GN}，其中，GN表示第N个节点；对于互联系统中的第i个节点Gi和第j个节点Gj，其中i、j的取值范围均为1到N，且i≠j，Gi为源节点，Gj为目的节点，且源节点Gi和目的节点Gj不同，在源节点Gi和目的节点Gj之间进行路由计算时，包括以下步骤：步骤S001，源节点Gi根据目的节点Gj计算最短路径，将最短路径标记为路径标签R01，并将所述路径标签R01放入路径集合R中，同时将R01对应的路径标记为不可用，将R01对应的路径上的中间节点标记为不可用，其中，中间节点为从源节点Gi到目的节点Gj之间所经过的转发数据的节点。
[0011]具体的，请参阅图2，为了方便理解，以四个GPU互联的应用场景为例，其中每个GPU为一个节点，对于互联的4个GPU节点：GPU0、GPU1、GPU2和GPU3，在数据拷贝的过程中，发起数据的GPU为源节点，接收数据的GPU为目的节点，无法直接传输需要中间节点进行数据转发时转发数据的节点为中间节点。假设需要将数据从GPU0拷贝到GPU3中，则GPU0为源节点，
GPU3为目的节点。其中，从源节点到目的节点的路径有若干条，例如：无需中间节点转发数据的直接由GPU0到GPU3的路径{GPU0,GPU3}，需要通过中间节点GPU1转发的路径：由GPU0通过GPU1转发到GPU3的路径{GPU0,GPU1,GPU3}，需要通过中间节点GPU转发的路径：由GPU0通过GPU2转发到GPU3的路径{GPU0,GPU2,GPU3}，或者通过两个中间节点转发的路径：由GPU0依次通过GPU1和GPU2之后转发到GPU3的路径{GPU0,GPU1,GPU2,GPU3}等。
[0012]第一次利用最短路径优先算法计算得到的最短路径为GPU0到GPU3的路径{GPU0,GPU3}。本专利技术实施例采用的最短路径优先算法为迪克斯特拉（Dijkstra）算法，在其他实施例中还可以采用其他计算最短路径的算法获取最短路径。
[0013]请再次参阅图2，将由GPU0到GPU3的最短路径{GPU0,GPU3}标记为路径标签R01本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多处理器互联系统，其特征在于，该系统包括N个互联的处理器节点{G1，G2，
…
，GN}，在第i个节点Gi和第j个节点Gj之间进行路由计算时，包括以下步骤，其中，i、j的取值范围均为1到N，且i≠j：S001，Gi根据Gj计算最短路径，将最短路径标记为路径标签R01，并将所述路径标签R01存储到路径集合R中，同时将R01标记为不可用，并且将R01上的中间节点标记为不可用，其中，中间节点为节点Gi到节点Gj之间所经过的转发数据的节点；S002，对剩余的节点迭代执行所述步骤S001，直至所有路径均不可用，得到Gi到Gj的最终的路径集合R={R01,R02,
…
,R0M}；根据R计算出每条路径在每个节点上的路由，并将路由信息发送给对应节点，所述路由信息包括路径标签和数据传输的下一个节点；其中，在节点Gi和节点Gj之间进行数据传输时，包括以下步骤：S100，节点Gi将待发送的数据D进行分片得到多个数据片{D1,D2,
…
,Dj,
…
,DJ}，其中Dj表示第j个数据片，j的取值范围为1到J；为数据片Dj分配路径集合R中的路径，生成数据包PDj，其中数据包PDj包括头部信息和数据片信息，所述头部信息包括目的节点Gj、分配的路径标签R0k、地址偏移量，其中路径标签R0k表示路径集合中的第k条路径，k的取值范围为1到M；S200，相应节点在收到数据包PDj之后，根据数据包中的路径标签R0k查询路由信息，根据路由信息转发相应的数据包PDj，直至将数据包PDj转发给节点Gj，节点Gj在接收到数据包PDj之后，解析数据包PDj的头部信息，根据头部信息中的地址偏移识别数据包PDj中所携带的数据片在数据中的位置，进而根据节点Gj接收到的所有相关数据片获取数据D。2.根据权利要求1所述的一种多处理器互联系统，其特征在于，所述为数据片Dj分配路径集合R中的路径之前，还包括以下步骤：节点Gi获取系统中所有链路的占用信息，其中链路的占用信息包括占用和空闲；将被占用的链路设为不可用，不参加数据转发。3.根据权利要求1所述的一种多处理器互联系统，其特征在于，所述根...

【专利技术属性】
技术研发人员：史之星，
申请(专利权)人：沐曦科技成都有限公司，
类型：发明
国别省市：