F.12 结语
互连网络设计是当今计算机体系结构发展中最令人振奋的领域之一。随着新多核范式出现,以及传统多处理器/集群系统和互联网进步,互连体系结构创新面临许多挑战与机会,覆盖计算机系统全部层面:片上核间、板上芯片间、系统中板卡间、机房计算机间,以及局域乃至全球通信。无论应用于何处,在既定成本和功率约束下,互连都应以尽可能短的时间传送尽可能多的信息,避免成为系统瓶颈。拓扑、路由、仲裁、交换和流量控制,是实现此类高性能设计的关键概念。
互连网络设计必须是端到端的:注入链路、接收链路、网络端点接口,与交换结构内部的拓扑、交换机和链路同样重要。端节点接口的带宽和开销往往才是瓶颈,许多人却误把互连网络仅理解为网络交换结构。这就像处理器设计者把计算机体系结构只理解为指令集体系结构,或只理解为微体系结构一样糟糕!端到端问题与流量特征,使互连设计具有挑战,并至今仍然重要。
例如,低端到端延迟的需求,正推动更靠近处理器和存储器控制器的高效接口发展。我们可能很快看到,用于多处理器系统的多数多核处理器,都将网络接口做到片上,并专门用某个或某些核执行通信任务。IBM Blue Gene/L 已经如此,每颗双核处理器芯片可用一个核承担该任务。
网络从最初朴素的共享介质走到今天,仍有很长路要走。它还在追赶:在片上、I/O 和局域网等许多领域,交换介质点到点网络只是近期才取代传统总线网络。性能远未触顶,因此我们期待 WAN、LAN、SAN,尤其 OCN,在不久的将来迅速进步。更高的互连性能,是本领域以信息和通信为中心的未来愿景的关键;这一发展已以多种方式惠及全世界数以百万计的人。正如本附录开头的引语所说,这场双向通信革命,处于人类交往与行动形式变化的核心。
致谢
我们衷心感谢以下各位,他们以不同方式为上一版附录作出贡献:Lei Chai、Scott Clark、José Flich、Jose Manuel Garcia、Paco Gilabert、Rama Govindaraju、Manish Gupta、Wai Hong Ho、Siao Jer、Steven Keckler、Dhabaleswar(D.K.)Panda、Fabrizio Petrini、Steve Scott、Jeonghee Shin、Craig Stunkel、Sayantan Sur、Michael B. Taylor,以及 Bilal Zafar。特别感谢 Jose Flich 为本版附录提供的新贡献。