專利名稱：處理機單元網(wǎng)絡(luò)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于處理機單元網(wǎng)絡(luò)。
大家都知道，將若干處理機單元[例如中央處理機單元(cpu)]連接起來，可以形成松散耦合的多處理機。松散耦合的多處理機是各cpu具有向其自己的存儲器進行存取的特權(quán)的多處理機。在松散耦合的多處理機中，cpu之間的聯(lián)系只通過消息的傳送進行，cpu之間不共享存儲器。
處理機單元網(wǎng)絡(luò)或松散耦合的多處理機有一定市場，它們在硬件出故障時仍能繼續(xù)工作。一般說來，這類處理機網(wǎng)絡(luò)不是采用并聯(lián)總線就是采用點對點串聯(lián)鏈路形成。
并行總線在每秒鐘所傳送的信息字節(jié)數(shù)方面吞吐量較大，但它們需要許多占據(jù)著印刷電路板上各印制板插頭的并聯(lián)互連線。為使它們能夠忍受故障情況，需要制成雙總線，這只能增加印制板插頭的需用量。要使雙總線忍受故障情況就必須確保不致因一個故障的出現(xiàn)而使兩個總線都不能工作，這一來就使這種作法更加復(fù)雜化了。并聯(lián)總線上的某些故障是難以診斷出來的。并聯(lián)總線上能連接在一起的cpu的數(shù)量通常是限定在20個或以下。
“點對點”串聯(lián)鏈路與并聯(lián)總線比較，數(shù)據(jù)傳送速率低，但其總吞吐量可以通過使其具有一個以上的鏈路加以提高。可是由于受到印制板插頭在數(shù)量上的限制，要大量增加鏈路數(shù)是有困難的。因此一個全網(wǎng)狀互連拓撲排序所能連接的cpu數(shù)局限于N+1個(其中N是連接到各cpu的鏈路數(shù))。它們確實具有能把串聯(lián)鏈路上的故障加以隔離的優(yōu)點。若需要將cpu的數(shù)目增加到N+1個以上，則可采用不同的拓撲排序，例如超立體和網(wǎng)狀環(huán)路。這些拓撲排序的主要缺點在于需要通過中間節(jié)點傳送信息。中間節(jié)點的數(shù)目較少時就沒有這類問題。但隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴大，就有可能伴隨著傳輸信息，而耗用掉各串聯(lián)鏈路的大部分帶寬和各中間節(jié)點的大部分處理能力。在這種網(wǎng)絡(luò)中，要在許多串聯(lián)鏈路上均衡信息通信量是特別困難的。“要能忍受鏈路故障”的要求加深了這個困難。
本發(fā)明的目的是提供一種實質(zhì)上能解決上述問題的處理機單元網(wǎng)絡(luò)。
按照本發(fā)明，本發(fā)明提供的處理機單元網(wǎng)絡(luò)包括多個處理單元，這些處理機單元被配置成多個處理機單元群，各處理機單元被配置得使其與其群中的其它處理機單元彼此串聯(lián)耦合，此外還設(shè)有并聯(lián)總線，各總線配置得使其連接到各群相應(yīng)的處理機單元。
諸處理機群最好配置在一串聯(lián)平面或網(wǎng)狀環(huán)路上。諸處理機單元可以是中央處理機單元，其各自的存儲裝置被配置得使諸單元形成松散耦合的多處理機。
現(xiàn)在參照附圖
-本發(fā)明處理機單元網(wǎng)絡(luò)拓撲排序的示意圖，以舉例的方式說明本發(fā)明的一個實施例。
參看附圖。多個處理機單元1，3，5，7，9系配置成毗鄰的處理機群，各單元1，3，5，7，9由各串聯(lián)鏈路彼此串聯(lián)耦合，同時設(shè)有并聯(lián)總線，專門用來耦合共用的處理機單元，即3′至3″至3″′。雖然圖中只示出了由5個單元組成的處理機群，且只有3個處理機群并聯(lián)連接，但不難理解，比其更大得多的網(wǎng)絡(luò)也是不難構(gòu)成的。此外應(yīng)該理解的是，某些個別串聯(lián)鏈路是可以從圖中所示的網(wǎng)絡(luò)拓撲排序中除去，同時由于固有的設(shè)計上的冗余度而使其保持工作，以適應(yīng)硬件的故障狀態(tài)的。
在無故障狀態(tài)下各cpu之間的聯(lián)系最多涉及另一個傳輸用的cpu。在一般情況下，兩個cpu之間路由的選擇涉及一串聯(lián)鏈路和一并聯(lián)總線。要先使用哪一個路由是任意選擇的，但若每一個cpu都是按同樣的規(guī)律工作的，則信息負載就自動遍布到現(xiàn)有的串聯(lián)鏈路上。
在故障的情況下，這種拓撲排序提供了在路由選擇的復(fù)雜性與處理能力的喪失方面之間進行折衷選擇的機會。就拿并聯(lián)總線出故障的情況來說吧。這未必會導(dǎo)致連接到總線上的cpu的串聯(lián)鏈路失靈，從而經(jīng)由其余在工作中的總線傳送信息就可以維持這些cpu之間的聯(lián)系。這些信息可遍布到一系列在工作中的總線以使額外負載減少到最少程序。不然也可以采取把總線的故障當(dāng)作總線上所有cpu的故障進行處理。但這樣做確使系統(tǒng)喪失大部分處理能力。
按照本發(fā)明，有可能建立只含兩個cpu的網(wǎng)絡(luò)，而且按需要和必要時增設(shè)另外的一些cpu。擴大處理機網(wǎng)絡(luò)可以在二維之一的維度上進行，這視乎特定用途的要求而定。假設(shè)原來的網(wǎng)絡(luò)是由一對cpu，在它們之間有一個串聯(lián)鏈路組成(這是為使網(wǎng)絡(luò)能忍受故障狀態(tài)的最低要求)，則要擴大這個網(wǎng)絡(luò)可以先增設(shè)一對cpu，每個總線上加一個?；蛘咭部梢韵葦U大并聯(lián)總線的數(shù)目。由于具有這種能力，因而網(wǎng)絡(luò)具有一定的靈活性，這也正是這樣拓撲排序的其中一個優(yōu)點。
應(yīng)該理解的是，雖然圖中示出了在一串聯(lián)平面上的若干處理機群，彼此用全網(wǎng)狀的方式互連起來，但也可以采用其它的拓撲排序，尤其是網(wǎng)狀環(huán)路。
權(quán)利要求
1.一種處理機單元網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，它包括多個處理機單元，這些處理機單元被配置成多個處理機單元群，各處理機單元被配置得使其與其群中的其它處理機單元彼此串聯(lián)耦合，此外還設(shè)有并聯(lián)總線，各總線被配置得使其連接到各群相應(yīng)的處理機單元。
2.如權(quán)利要求1所述的處理機單元網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述諸處理機群被配置在串聯(lián)平面內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的處理機單元網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述諸處理機群被配置成網(wǎng)狀環(huán)路。
4.如以上任一權(quán)利要求所述的處理機單元網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述諸處理機單元為中央處理機單元，其各自的存儲裝置被配置得使諸單元形成松散耦合的多處理機。
全文摘要
一種處理機單元網(wǎng)絡(luò)，適宜用以采用并聯(lián)總線連接和串聯(lián)連接形成松散耦合的多處理機，將諸處理機單元(1，3，5，7，9)配置成若干處理機群，處理機群的各處理機單元(1，3，5，7，9)串聯(lián)連接到該群的其它組成部分，各群的共用處理機單元則專門用來耦合附近的處理機群，例如處理機單元3″至處理機單元3′和3″。
文檔編號G06F15/16GK1047743SQ90102150
公開日1990年12月12日 申請日期1990年4月10日 優(yōu)先權(quán)日1989年5月31日
發(fā)明者安東尼·彼得·倫布 申請人:Gec-普列斯長途電訊有限公司