Contribution a l'etude des reseaux d'interconnexion des machines paralleles : utilisation des hyperfrequences PDF Download
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Author: Aklesso Bekley
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Author: Aklesso Bekley
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Author: Aklesso Bekley
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Pages : 132
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La croissance quasi exponentielle des performances de la microelectronique et des ordinateurs se poursuit et s'accompagne de besoins proportionnels en bande passante pour satisfaire les exigences en communication des machines massivement paralleles. Or si la technologie des circuits integres a une forte influence sur les processeurs elementaires, la relation entre les performances deduites des technologies et la puissance de communication d'une machine est beaucoup moins directe. La realisation physique des interconnexions devient de plus en plus couteuse avec l'augmentation des frequences de transmission. Dans le cadre de l'utilisation de nouvelles technologies, nous avons etudie les possibilites de communication en hyperfrequences dans les reseaux d'interconnexion des machines paralleles. En effet, les communications en hyperfrequences au travers d'un guide d'ondes peuvent s'executer de facon simultanee. Ce travail presente d'abord l'etude de la communication entre un ensemble de processeurs connectes a un meme guide d'ondes et propose un protocole de communication distribue. Puis, en connectant un processeur a un ensemble de guides d'ondes, il est presente une topologie generale 3d assurant un degre de connectivite logique eleve. Enfin, les performances d'un tel reseau construit a partir de guides d'ondes sont etudiees par modelisation analytique et par simulation.
Author: Cécile Tron
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Languages : fr
Pages : 183
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Cette thèse s'inscrit dans le cadre de la conception et de la réalisation de l'environnement alpes (algorithmes parallèles et évaluation de systèmes), dédié à l'évaluation des performances des systèmes parallèles. Son objectif est de permettre d'évaluer différents programmes, différentes machines et différentes stratégies d'implémentation (placement, répartition dynamique) avec le même outil, en émulant le comportement de l'ensemble sur la même machine, appelée machine cible. Pour cela notre approche se fonde sur deux modèles: le modèle de programmes et le modèle de machines. Le travail présente porte essentiellement sur le modèle de machine. Ce modèle comprend des paramètres quantitatifs représentant la vitesse des composants (processeurs, réseau) dans le cas d'une exécution réelle. Nous avons débuté par l'étude des communications et cette thèse propose une méthodologie, basée sur un jeu d'essais, pour évaluer les performances des communications point-à-point sous des contraintes de charge. Cette méthodologie a été appliquée au meganode de Telmat et a la paragon d'intel. Nous proposons un modèle des durées de communication en fonction de la charge du réseau pour chacune de ces deux machines. Nous présentons ensuite le projet alpes dans ses grandes lignes et nous décrivons le modèle de machines que nous avons défini pour cet environnement. Nous explicitons les modifications que l'on peut apporter au programme synthétique pour qu'il émule une machine ayant des paramètres différents de ceux de la machine cible. Enfin la dernière partie de cette thèse étudie les performances de diverses stratégies de placement, et analyse si l'utilisation d'estimations précises des coûts de communication améliore la qualité des placements
Author: Pascal Berthomé
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Languages : fr
Pages : 0
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Nous avons étudié dans un premier temps quelques problèmes fondamentaux sur les réseaux point à point basés sur les graphes de Cayley. La complexité de certains problèmes de formulation simple n'a pas encore été trouvée pour certaines machines parallèles. Par exemple, on ne connaît pas actuellement la complexité du tri sur un hyper cube. Nous avons présenté divers algorithmes autour de la sélection sur les réseaux hyper cubiques en utilisant les algorithmes de tri les plus rapides actuellement connus. Nous avons aussi défini certaines décompositions des graphes de Cayley qui permettent de décrire des algorithmes de communication générale simples et efficaces, comme la diffusion et le commérage pour le star-graph. Dans un second temps, nous avons étudié les réseaux basés sur des interconnexions optiques. Le problème des machines parallèles de réseau d'interconnexion point -à -point provient de la faiblesse des communications générales qui sont souvent sollicitées dans la plupart des programmes scientifiques actuels. Les interconnexions optiques permettent de créer des réseaux plus denses avec des débits plus importants que les technologies classiques. Dans ce type de réseau, nous avons reconsidéré diverses problématiques du parallélisme. Nous avons regardé le comportement de quelques opérations de communication générale, comme la diffusion. Nous avons d'autre part donné les propriétés d'extensibilité de ces réseaux
Author: KHALID.. KHOUMSI
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Languages : fr
Pages : 150
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LES PERFORMANCES DU RESEAU DE COMMUNICATION REPRESENTENT LA PRINCIPALE LIMITATION DES MACHINES PARALLELES A MEMOIRE DISTRIBUEE. CETTE THESE TRAITE DE L'ETUDE ET LA REALISATION DE RESEAUX D'INTERCONNEXION PERMETTANT L'AMELIORATION DES PERFORMANCES DES COMMUNICATIONS DANS LES MACHINES PARALLELES MIMD A PASSAGE DE MESSAGES. PLUSIEURS ARCHITECTURES SONT PROPOSEES DANS DEUX CAS TRES DIFFERENTS. TOUT D'ABORD DANS LE CAS D'UNE MACHINE CELLULAIRE DONT LE BUT EST D'OFFRIR UNE TRES GRANDE PUISSANCE DE CALCUL EN INTERCONNECTANT UN GRAND NOMBRE DE PROCESSEURS TRES SIMPLES. UNE PREMIERE SOLUTION PERMET DE REPOUSSER LA LIMITATION TECHNOLOGIQUE QUE REPRESENTE LE NOMBRE DE PLOTS PAR CHIP. DEUX AUTRES SOLUTIONS SONT UTILISEES DANS LE BUT DE REDUIRE LA LATENCE DES COMMUNICATIONS DISTANTES PAR MODIFICATION DE LA TOPOLOGIE DU RESEAU. L'EVALUATION DES SOLUTIONS EST FAITE APRES IMPLEMENTATION COMPLETE DU RESEAU D'INTERCONNEXION. ENSUITE DANS LE CAS D'UNE MACHINE PARALLELE FORMEE A PARTIR DE STATIONS DE TRAVAIL INTERCONNECTEES A TRAVERS UN RESEAU LOCAL UTILISANT DES LIENS HAUTS DEBITS (PAR EX. ATM). LES SOLUTIONS PROPOSEES TRAITENT DE L'ADAPTATION DE L'ATM AU CALCUL PARALLELE. LES POINTS ABORDES SONT LA TAILLE DES MESSAGES, LE MODE DE COMMUNICATION SANS CONNEXION, ET LE CONTROLE A L'ACCES. UN SIMULATEUR DE RESEAU A ETE DEVELOPPE POUR L'EVALUATION DES SOLUTIONS PROPOSEES. DANS LES DEUX CAS, DES MODELES ANALYTIQUES SONT DEVELOPPES POUR PREDIRE LA LATENCE DU RESEAU ET MIEUX ANALYSER LES RESULTATS EXPERIMENTAUX
Author: Smail Niar
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Languages : fr
Pages : 182
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Le présent travail constitue une contribution au projet N-ARCH qui vise la conception d'une architecture d'ordinateur parallèle orientée vers le traitement. Dans la première partie de ce rapport, nous présentons les 2 points principaux retenus pour la conception de la machine N-ARCH. Il s'agit d'une part de l'utilisation de langages de nature déclarative et d'autre part de l'adéquation d'un schéma d'évaluation de type non-Von Neumann à ces langages. Une description fonctionnelle d'un nœud de la machine est, par la suite présentée. Dans cette description nous montrons le rôle des mémoires associatives dans le fonctionnement d'un nœud, ainsi que la méthode sur l'utilisation de fonctions de hachage. A partir de cette description, un émulateur de la machine N-ARCH a été réalisé afin d'étudier le comportement dynamique du modèle. Le noyau de l'émulateur a été développé en OCCAM et mis au point sur un réseau de 16 Transputers. Les programmes de test réalisés sur l'émulateur ont permis de mesurer les performances de celui-ci et de valider le modèle fonctionnel de N-ARCH. Les résultats de ces test mettent en évidence certains points clés qui devront être pris en compte lors de la réalisation physique du nœud (comme l'intégration des mémoires associatives, la répartition du programme dynamiquement, l'existence d'unités de communication autonomes). Le travail se termine par une proposition d'extension du noyau N-ARCH pour permettre l'exécution de programmes écrits en langages fonctionnels
Author: Olivier Delmas
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ISBN: 9782726110669
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Languages : fr
Pages : 236
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LES RESULTATS OBTENUS DANS CETTE THESE PORTENT PRINCIPALEMENT SUR L'ETUDE DES COMMUNICATIONS DANS LES ARCHITECTURES PARALLELES, DISTRIBUEES OU RESEAUX D'INTERCONNEXION. DANS LE CHAPITRE 1, NOUS PRESENTONS BRIEVEMENT UNE RAPIDE CLASSIFICATION DES MACHINES PARALLELES. PUIS NOUS DECRIVONS EN DETAIL LES PRINCIPAUX MECANISMES DE ROUTAGE DES MESSAGES EXISTANT A L'HEURE ACTUELLE DANS DE TELLES MACHINES. NOUS DETAILLONS EN PARTICULIER, LES NOUVEAUX MECANISMES DE ROUTAGE DU TYPE WORMHOLE. LE CHAPITRE 2 CONTIENT UN BREF RAPPEL DES PRINCIPALES NOTIONS DE THEORIE DES GRAPHES UTILISEES POUR LA MODELISATION DES MACHINES PARALLELES A MEMOIRE DISTRIBUEE. LES CHAPITRES 3, 4 ET 5 DRESSE UNE SYNTHESE DES TRAVAUX QUI NOUS PARAISSENT LES PLUS SIGNIFICATIFS SUR QUELQUES PRINCIPAUX PROBLEMES DE COMMUNICATIONS GLOBALES (DIFFUSION, ECHANGE TOTAL ET MULTIDISTRIBUTION) PAR COMMUTATION DE CIRCUITS, TOUT DU MOINS LORSQUE L'ON CHERCHE ESSENTIELLEMENT A MINIMISER LE NOMBRE D'ETAPES DES PROTOCOLES. DANS LE CHAPITRE 6 NOUS RESUMONS NOS TRAVAUX SUR LA DECOMPOSITION HAMILTONIENNE DU RESEAU BUTTERFLY GENERALISE ET NOUS DONNONS NOTRE APPROCHE AU PROBLEME DES LARGES GRAPHES A DEGRE ET DIAMETRE FIXES.
Author: PIERRE.. FIORINI
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Languages : fr
Pages : 325
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LES TRAVAUX DE CETTE THESE PORTENT SUR L'ETUDE DE RESEAUX D'INTERCONNEXION ADAPTES AUX ARCHITECTURES PARALLELES A MEMOIRE DISTRIBUEE. L'OBJECTIF PRINCIPAL EST DE PRECISER DANS QUELLE MESURE IL EST POSSIBLE D'UTILISER DES RESEAUX MULTI-ETAGES COMME STRUCTURES D'INTERCONNEXION DIRECTE ENTRE PROCESSEURS. DANS UNE PREMIERE PARTIE, L'EXAMEN DE DIFFERENTES CATEGORIES DE CRITERES D'EVALUATION NOUS PERMET DE DEGAGER LES CARACTERISTIQUES D'UN BON RESEAU D'INTERCONNEXION. CECI NOUS AMENE A INTRODUIRE UNE EVOLUTION DES RESEAUX DELTA SOUS FORME DE RESEAUX X-DELTA ET DELTA-PYRAMIDES. L'ETUDE DE LEURS PROPRIETES PERMET ALORS DE VERIFIER LEURS QUALITES ET DE LES COMPARER AUX AUTRES TOPOLOGIES UTILISEES. PARMI LES DELTA-PYRAMIDES, L'OMEGA-PYRAMIDE*ALORS, THEORIQUEMENT, LES MEILLEURES PERFORMANCES. *PRESENTE. DANS UNE SECONDE PARTIE, AVEC LE SOUCI DE PRENDRE EN COMPTE LES CONTRAINTES DE REALISATION, ET EN TIRANT PARTIE DE L'EXPERIENCE DE DEVELOPPEMENTS DE CODES DE CALCUL SCIENTIFIQUE SUR CONNECTION MACHINE, ON EXAMINE QUELS PROBLEMES POSENT LA STRUCTURE DES APPLICATIONS AU RESEAU D'INTERCONNEXION. ON INTRODUIT, ALORS, LES PRINCIPES D'UNE NOUVELLE ORGANISATION ARCHITECTURALE DANS LAQUELLE LE RESEAU D'INTERCONNEXION EST DISTRIBUE SUR LA MEMOIRE ENTRELACEE D'UN NUD DE CALCUL. LES PRINCIPAUX DISPOSITIFS NECESSAIRES A LA REALISATION DE CE TYPE D'ARCHITECTURES SONT ALORS DISCUTES, AINSI QUE LE COUT PERMETTANT LE DEROULEMENT DES OPERATIONS DE BASE
Author: DIDIER.. GAZEN
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Languages : fr
Pages : 151
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LE TRAVAIL DE CETTE THESE PORTE SUR LA CONCEPTION D'ALGORITHMES PARALLELES POUR LA RESOLUTION DE DEUX CLASSES DE PROBLEMES D'OPTIMISATION DANS LES GRAPHES : LES PROBLEMES DE FLOT DE COUT MINIMUM A CRITERE CONVEXE ET LES PROBLEMES DE TYPE FLOT MAXIMUM/COUPE MINIMALE. IL CONCERNE EGALEMENT LA MISE EN UVRE DE CES ALGORITHMES SUR DES MACHINES PARALLELES A MEMOIRE DISTRIBUEE ET A MEMOIRE PARTAGEE. DANS LA PREMIERE PARTIE DU DOCUMENT, NOUS NOUS INTERESSONS AU PROBLEME DE FLOT DE COUT MINIMUM A CRITERE CONVEXE. LES METHODES DE GRADIENT ET DE RELAXATION PERMETTANT DE RESOUDRE CETTE CLASSE DE PROBLEME SONT PERFORMANTES ET BIEN ADAPTEES A UNE MISE EN UVRE PARALLELE. NOUS NOUS CONCENTRONS PRINCIPALEMENT SUR LES METHODES ITERATIVES PARALLELES DEPOURVUES D'UN CONTROLE DES ITERATIONS, APPELEES ITERATIONS ASYNCHRONES. APRES UN RAPPEL DE LEUR FORMULATION ET DE RESULTATS DE CONVERGENCE, NOUS PRESENTONS UNE EXTENSION OFFRANT UNE PLUS GRANDE SOUPLESSE DANS LA COMMUNICATION DES ITERES PARTIELS ENTRE LES PROCESSEURS : LES ITERATIONS ASYNCHRONES AVEC COMMUNICATION FLEXIBLE. NOUS VALIDONS CETTE NOUVELLE APPROCHE PAR L'EXPERIMENTATION SUR DEUX ARCHITECTURES PARALLELES : LE T-NODE (MEMOIRE DISTRIBUEE) AINSI QU'UN MULTIPROCESSEUR SUN SMP (MEMOIRE PARTAGEE). LA SECONDE PARTIE DU MEMOIRE EST CONSACREE AU PROBLEME DE FLOT MAXIMUM/COUPE MINIMALE, QUI EST UN CAS PARTICULIER DU PROBLEME DE FLOT DE COUT MINIMUM A CRITERE LINEAIRE. DANS UN PREMIER TEMPS, NOUS PRESENTONS LE PROBLEME AINSI QUE LES DEUX PRINCIPALES CLASSES D'ALGORITHMES SEQUENTIELS PERMETTANT DE LE RESOUDRE : LES ALGORITHMES BASES SUR UNE CHAINE AMELIORANTE ET CEUX BASES SUR LA NOTION DE PREFLOT. DANS UN SECOND TEMPS, NOUS COMPARONS LES PERFORMANCES DE CES ALGORITHMES POUR DES PROBLEMES DE TOPOLOGIE DIFFERENTE A PARTIR D'EXPERIMENTATIONS NUMERIQUES. NOUS PROPOSONS ENFIN UNE STRATEGIE DE PARALLELISATION DU PREFLOT PAR L'UTILISATION DE THREADS SUR ARCHITECTURE FAIBLEMENT PARALLELE.
Author: ERIC.. DARROT
Publisher:
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Languages : fr
Pages : 160
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LA PROGRAMMATION DES ORDINATEURS PARALLELES POSE DE NOMBREUX PROBLEMES D'OPTIMISATION ALGORITHMIQUE (NOTAMMENT AU NIVEAU DES COMMUNICATIONS) MAIS AUSSI DANS L'ETUDE ET LA CONCEPTION DE RESEAUX. LES RESULTATS PRESENTES DANS CETTE THESE COUVRENT CES DEUX ASPECTS. ON CONSIDERE ICI LES MACHINES PARALLELES A MEMOIRE DISTRIBUEE DONT LES NUDS SONT INTERCONNECTES PAR UN RESEAU POINT-A-POINT. CES MACHINES SONT MODELISEES PAR LA THEORIE DES GRAPHES (ASPECT TOPOLOGIQUE) ET DES MODELES DECRIVANT LEUR MECANISME DE COMMUNICATION ELEMENTAIRE (ENTRE DEUX NUDS DU RESEAU). LA PREMIERE PARTIE DE CETTE THESE EST CONSACREE AU PROBLEME DE LA DIFFUSION DE MESSAGES LONGS, QUI EST FONDAMENTAL DANS LE CAS DES ARCHITECTURES A MEMOIRE DISTRIBUEE. IL EST MONTRE QUE LA TECHNIQUE DE DIFFUSION PIPE-LINEE SUR ARBRES COUVRANTS DISJOINTS MENE A DES TEMPS DE DIFFUSION OPTIMAUX EN COMMUTATION DE MESSAGES (STORE-AND-FORWARD). JE DONNE UNE CONSTRUCTION DE TELS ARBRES, EN ESSAYANT DE MINIMISER LEUR PROFONDEUR, D'ABORD DANS UN GRAPHE SOMMET-TRANSITIF, LA GRILLE TORIQUE, PUIS DANS UN GRAPHE QUI NE L'EST PAS, LE GRAPHE ANNULAR CITY. LA SECONDE PARTIE DE MON TRAVAIL CONCERNE DEUX PROPRIETES STRUCTURELLES IMPORTANTES DES RESEAUX : LA DECOMPOSITION HAMILTONIENNE ET LA TOLERANCE AUX PANNES. DANS UN PREMIER TEMPS, JE TRAITE DE LA DECOMPOSITION HAMILTONIENNE DU GRAPHE BUTTERFLY GENERALISE ET MONTRE QUE SA VERSION NON ORIENTEE EST TOUJOURS DECOMPOSABLE ET QUE SA VERSION ORIENTEE L'EST DANS PRESQUE TOUS LES CAS. ENSUITE, J'EXPOSE ET JE DONNE LES PREMIERS RESULTATS QUE J'AI OBTENUS SUR UN PROBLEME ISSU DE L'INDUSTRIE AEROSPATIALE, CONCERNANT L'OPTIMISATION DE RESEAUX TOLERANTS AUX PANNES, EMBARQUES DANS DES SATELLITES DE TELECOMMUNICATION (CE CHAPITRE ETANT CONFIDENTIEL, IL NE FIGURE PAS DANS LE PRESENT DOCUMENT).
