硬件集合通信中聚合树构建方法

传统的MPI (message passing interface)集合通信是基于点到点消息实现的，性能较低；而硬件集合通信具有性能高、CPU占用率低等优点，正受到越来越多的关注.硬件集合通信中，聚合树对集合通信性能具有至关重要的影响.研究了影响硬件集合通信性能的因素，提出了硬件集合通信开销模型，并以此为基础提出了构建硬件集合通信聚合树的方法.该方法主要包括3个部分：1）根据操作类型、聚合数据包大小等确定聚合树类型及聚合树宽度，从而在网络传输开销与数据计算开销之间取得平衡；2）提出了最小高度分层k项Ⅰ型聚合树构建方法，降低了跨组聚合包的个数；3）提出了构建最小代价Ⅱ型聚合树的方法，减少所使用的交换机数量.在神威互连网络中对聚合树构建方法进行了全面测试，当存在网络噪声的情况及分层k项Ⅰ型聚合树构建方法下的消息延迟相比传统构建方法下降了24%～89%；典型通信模式时，最小代价Ⅱ型聚合树使用的交换机聚合条目数相比优化前下降了约90%.