Publication: Shifted competely connected network (SCCN) : architecture of hierarchical interconnection network to improve the performance of massively parallel computer systems
dc.contributor.affiliation | #PLACEHOLDER_PARENT_METADATA_VALUE# | en_US |
dc.contributor.author | Ali, Mohammed N.M. | en_US |
dc.contributor.supervisor | Adamu Abubakar Ibrahim, Ph.D | en_US |
dc.contributor.supervisor | M.M. Hafizur Rahman, Ph.D | en_US |
dc.date.accessioned | 2024-10-08T07:36:27Z | |
dc.date.available | 2024-10-08T07:36:27Z | |
dc.date.issued | 2020 | |
dc.description.abstract | At the current time, finding an alternative computing device with extreme computation power became the main concern of the research community. Therefore, building a computer device able to execute extremely difficult calculations in a short time is required. Presently, massively parallel computer (MPC) systems considered the highest computing devices, and the existence of these systems is important to execute many operations in many sectors such as engineering and science. These systems built based on an internal network called interconnection network which has a particular design represented by the network topology. The performance of these networks affected widely by the network topology. Besides, the cost of these networks influenced by the price of the processing elements (PEs) and the communication links. Thus, the design of the interconnection network topology has a crucial impact on the network cost and performance. Many topologies of interconnection networks have been presented to be used as basic modules in building MPC systems. However, the earlier topologies showed a lack of performance in case of increasing the size of the interconnection network. As a result, hierarchical interconnection networks (HINs) proposed to replace these networks. Currently, many HINs introduced to enhance the performance of MPC systems, however, we still lack a good one. In this research, a hierarchical interconnection network proposed as a basic module (BM) to build a complete parallel computer system. This topology is a completely connected network composed of six nodes and called shifted completely connected network (SCCN), also, it connected hierarchically to produce higher-levels leading to a complete system network. A two-dimensional system with multiple levels is built based on SCCN. The two-dimensional levels which composing this system are network-on-chip level, board-level, cabinet-level, and system-level. The static network performance parameters of these levels evaluated by computer simulators and the obtained results compared to multiple conventional and hierarchical interconnection networks. Moreover, in this research, we presented a three-dimensional design of SCCN based on the proposed topology. Therefore, a three-dimensional network-on-chip (3D-NoC) presented to build higher levels of 3D-SCCN. The static network performance parameters of 3D-NoC level and the higher levels assessed by computer simulators. Furthermore, the obtained results compared to other conventional and hierarchical interconnection networks. The purpose of the comparison is to prove the strength of the proposed topology which showed promising results in many aspects. | en_US |
dc.description.abstractarabic | في الوقت الحالي ايجاد جهاز كمبيوتر بديل ذو كفاءة عالية أصبح من أكثر إهتمامات الباحثين. لذلك بناء جهاز كمبيوتر قادر على تنفيذ اعداد كبيرة من الحسابات الصعبة في فترات زمنية قصيرة أصبح أمرا ملحاً. في وقتنا الحالي أنظمة الكمبيوتر المتوازية تعتبر أقوى أجهزة كمبيوتر في العالم , حيث أن وجود هذه الأجهزة هو شيء ضروري لإنجاز كثير من العمليات الحسابية في جميع المجالات وخصوصا في مجالي الهندسة والعلوم . هذه الأجهزة تم بناؤها بإستخدام شبكات تسمى الشبكات الداخلية والتي لها تصاميم محددة متمثلة في طوبولوجيا الشبكة . طبولوجيا الشبكة لها تأثير كبير على أداء هذه الشبكات وكذلك أسعار بناء هذه الشبكات مرتبط ارتباطاً وثيقاً بسعر عناصر المعالجة وأسلاك التوصيل. نستننج من ذلك بأن تصميم الطوبولوجيا لهذه الشبكات له تأثير حقيقي على أداء وسعر تركيب هذه الشبكات . العديد من المخططات (الطوبولوجيا) للشبكات الداخلية قد تم تقديمها لتستخدم كوحدات أساسية في بناء أجهزة الكمبيوتر المتوازية ولكن الشبكات التي قدمت في الفترات الأولى أظهرت قصوراً في الأداء خصوصاً في حالة زيادة حجم الشبكات الداخلية . لذلك تم تقديم الشبكات الداخلية الهرمية لتكون بديلاً عنها في بناء أجهزة الكمبيوتر المتوازية . حاليا هناك عدد كبير من الشبكات الداخلية الهرمية قد تم تقديمها ولكن لم تثبت أي شبكة منها تفوقها على الشبكات الأخرى حتى الان . في هذا البحث شبكة داخلية هرمية جديدة قد تم تقديمها من أجل استخدامها في بناء أجهزة الكمبيوتر المتوازية . هذه الشبكة هي عبارة عن شبكة متصلة كليا ومتكونة من ستة عقد ولقد تم تسميتها شبكة الإزاحة المتصلة كليا. هذه الشبكة قد تم تقديمها لتستخدم كوحدة أساسية في بناء هذه الأجهزة الضخمة . لذلك في هذا البحث تم توصيل هذه الشبكة بصورة هرمية لإنتاج مستويات من شبكات أعلى وأكبر حجماً. وأيضاً في هذا البحث قمنا بتقديم نظام ثنائي الأبعاد , هذا النظام مبني من مجموعة مستويات قد تم انشاؤها بناءاً على شبكة الإزاحة المتصلة كلياً والتي تم تقديمها في هذا البحث . المستويات ثنائية الأبعاد التي تم تقديمها في هذا البحث تتكون من مستوى شبكة الرقاقة ,المستوى اللوحي , مستوى الخزانة , مستوى النظام الكامل. عوامل أداء الشبكة الثابتة لهذه المستويات قد تم تقييمها في هذا البحث بأستخدام محاكيات الكمبيوتر والنتائج التى تم الحصول عليها تم مقارنتها مع عدد كبير من الشبكات التقليدية والشبكات الهرمية الداخلية. أيضا في هذا البحث قمنا بتقديم التركيب ثلاثي الأبعاد من شبكة الإزاحة المتصلة كلياً. لذلك شبكة الرقاقة الثلاثية قد تم تقديمها و تم استخدامها في بناء مستويات أعلى بأعداد أكبر من العقد. أيضا عوامل أداء الشبكة الثابتة للمستويات ثلاثية الأبعاد قد تم تقييمها باستخدام محاكيات الكمبيوتر والنتائج التى تم الحصول عليها تم مقارنتها مع عدد كبير من الشبكات التقليدية والهرمية. الهدف من عملية المقارنة هو اظهار كفاءة وقوة الشبكة المقدمة من خلال هذا البحث والتى أعطت نتائج جيدة جداً في أكثر من جانب. | en_US |
dc.description.identifier | Thesis : Shifted competely connected network (SCCN) : architecture of hierarchical interconnection network to improve the performance of massively parallel computer systems /by Mohammed N.M. Ali | en_US |
dc.description.identity | t1100424147MohammedN.M.Ali | en_US |
dc.description.kulliyah | Kulliyyah of Information and Communication Technology | en_US |
dc.description.notes | Thesis (Ph.D)--International Islamic University Malaysia, 2020. | en_US |
dc.description.physicaldescription | xx, 465 leaves : colour illustrations ; 30cm. | en_US |
dc.description.programme | Doctor of Philosophy in Computer Science | en_US |
dc.identifier.uri | https://studentrepo.iium.edu.my/handle/123456789/9224 | |
dc.language.iso | en | en_US |
dc.publisher | Kuala Lumpur : Kulliyyah of Information and Communication Technology, International Islamic University Malaysia, 2020 | en_US |
dc.title | Shifted competely connected network (SCCN) : architecture of hierarchical interconnection network to improve the performance of massively parallel computer systems | en_US |
dc.type | Doctoral Thesis | en_US |
dspace.entity.type | Publication |
Files
Original bundle
License bundle
1 - 1 of 1