Interconnection Network

這篇文章講解interconnection network。interconnection 一直是多核心處理器設計的重要議題。如Figure 1，軟體層面，process是經由IPC溝通，而在底層的硬體，cores間得透過interconnect做溝通。


Figure 1

最primitive的interconnection network可以想做圖二，n個processors經過一個 interconnection network與m個memory做連接。


Figure 2

Interconnect Network 的設計考量有幾個
1. Operation mode : synchronous or not
2. Control strategy : switch elements是 centralized control or distributed control
3. Switching methodology : 包括 circuit switching and packet switching
3.1. Circuit switching 是指有一條實體線路從 src 接到 dst，適合bulk transfer。
3.2. Packet switching 沒有實體線路，傳輸時才決定如何 route，適合小量資料傳輸。
3.3. 當然也有結合Circuit switching和Packet Switching兩個的模式。
4. Network Topology : 就是nodes間的連接圖，又可分為 static 或 dynamic。
4.1. Static的代表link not reconfigurable
4.2. Dynamic則與 Static相反

Static 的可以用 1D、2D、3D、hypercube的方式連接，
1D : Linear


Figure 3

2D : Ring, Star, Near-Neighbor Mesh and More




Figure 4~6

3D 像是 Completely Connected, Chordal Ring等等

Dynamic 的topologies有幾類，包括single-stage、multi-stage、crossbar。Single-stage和multi-stage差別是在switch element有幾層，multi-stage的種類又有很多種，有興趣可以在 google scholar撈到很多。


-------------- 待續 --------------


References
[1] A Survey of Interconnect Networks
[2] Interconnection Networks -A Survey and Assessment