複数種類の故障をもつE-1 1/2トラックスイッチトーラスアレー再構成についての解析結果 Analytical Results for Reconfiguration of E-1 1/2-Track Switch Torus Arrays with Multiple Fault Types

E-1 1/2トラックスイッチアレー(以下では"E-1 1/2-TSアレー"と略記する)は, メッシュ(あるいはトーラス)結合並列計算機の耐故障化アーキテクチャの1つである.これに適用されるEAR再構成法は, 故障した処理要素(PE)のみを避けて再構成を行なう方法であり, PE以外の構成要素(トラックやスイッチなど)の故障を避けることは考慮されていない.本論文では, E-1 1/2-TSトーラスアレーについて, PEのみならずトラック, スイッチおよび再構成のためのハードウェアの故障を考慮した場合に, EAR再構成法を適用した時の再構成効率のシミュレーション結果に基づく解析を行ない, 以下の2つの条件を求める.1)非冗長アレーと比較して, EAR再構成法適用のE-1 1/2-TS方式が有効となる冗長化度の条件, および2)「トラック, スイッチ, 及び再構成のためのハードウェアが故障しない」という仮定が有効となるための条件.これらの条件は, E-1 1/2-TS方式にEAR再構成法を適用した耐故障化メッシュ結合高並列計算機のWSI実現に有効である.

The E-1 1/2 track switch(shortly, "E-1 1/2-TS")torus array is an architecture for fault tolerant mesh(or torus)connected processor arrays. The EAR is a reconfiguration method developed for the array so as to avoid faulty processors(TEs), but not to avoid the other faulty parts such as tracks, switches, ets. The main purpose of this paper is to give the following two conditions by analyzing the simulation results for the reconfiguration efficiencies of E-1 1/2 track switch torus arrays with not only PE faults but also faults in tracks, switches and reconfiguration hardwares, etc. using the EAR reconfiguration method : (1)The condition in terms of redundant hardware that E-1 1/2 track switch torus arrays with EAR become more reliable, comparing with non-redundant PE arrays, and(2)the condition that the assumption that tracks, switches, etc. are fault-free becomes valid. These conditions are useful for designing fault-tolerant highly parallel mesh-connected computers by WSI, using E-1 1/2 track switches and the EAR method.