第七章 互连网络

  (2)开关模块 一个a×b开关模块有a个输入和b个输出。一个二元开关则与a=b=2的2×2开关模块相对应。在理论上,a和b不一定要相等,然而实际上a和b经常选为2的整数幂,即a=b=2k, k31。
  表7.2列出了几种常用的开关模块大小:2×2,4×4和8×8。每个输入可与一个或多个输出相连,但是在输出端必须避免发生冲突。换句话说,一对一和一对多映射是容许的;但不容许有多对一映射,因为输出端将发生冲突。
  在只容许一对一映射(置换)时,我们称这种模块为n×n交叉开关。例如,2×2交叉开关可有两种连接模式:直送和交叉。一般说来,一个n×n交叉开关可实现n!置换。在表7.2中还列出了不同大小开关模块的合法连接模式的数目。

表7.2开关模块和合法状态

模块大小
合法状态
置换连接
2×2
4×4
8×8
n×n
4
256
16 777 216
2
24
40 320
n!

  (3)多级网络 MIMD和SIMD计算机都使用多级网络。一种通用多级网络如图7.20所示,其中每一级都用了多个a×b开关,相邻各级开关之间都有固定的级间连接。为了在输入和输出之间建立所需的连接,可用动态设置开关的状态来实现。
  各种多级网络的区别就在于所用开关模块、控制方式和级间连接(ISC)模式的不同。最简单的开关模块是2×2开关。控制方式是对各个开关模块进行控制的方式,它可以有3种:级控制---每一级的所有开关只用一个控制信号控制,同时只能处于同一种状态;单元控制---每一个开关都有自己单独的控制信号控制,可各自处于不同的状态;部分级控制---第i级的所有开关分别用i+1个信号控制,,n为级数。常用的ISC模式包括有均匀洗牌、蝶式、多路洗牌、纵横交叉、立方体连接等。