ファットツリー

ファットツリーネットワークは、証明可能な効率的な通信のための普遍的なネットワークです。これは、 1985 年にMITのCharles E. Leisersonによって発明されました。ほとんどの高性能ネットワークで一般的に使用されているファットツリーの一種である k 進 n ツリーは、1997 年に最初に形式化されました。^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]}

ツリー型データ構造では、階層構造における位置に関係なく、すべての枝は同じ太さ（帯域幅）を持ちます。つまり、すべての枝は「細い」（この文脈では、帯域幅が低いという意味）です。ファットツリーでは、階層構造の上位に近い枝は、下位の枝よりも「太い」（太い）です。電気通信ネットワークでは、枝はデータリンクに相当します。データリンクの太さ（帯域幅）が変化することで、より効率的で技術に特化した利用が可能になります。

メッシュおよびハイパーキューブトポロジーは、厳格なアルゴリズムに従う通信要件があり、特定のパッケージング技術に合わせて調整することはできません。^{[ 4 ]}

ファットツリーネットワーク^{[ 5 ]}を使用するスーパーコンピュータには、2018年末時点で最速の2台^{[ 6 ]} 、 Summit ^{[ 7 ]}とSierra ^{[ 8 ]}のほか、Tianhe -2 ^{[ 9 ]}、Meiko Scientific CS-2、Yellowstone、Earth Simulator、Cray X2、Connection Machine CM-5、および様々なAltixスーパーコンピュータが含まれます。

マーキュリー・コンピュータ・システムズは、ファットツリー・トポロジーの変種であるハイパーツリー・ネットワークをマルチコンピュータに適用した。このアーキテクチャでは、2～360個の計算ノードが回路交換方式のファットツリー・ネットワークに配置される。各ノードは、他のどのノードからもマッピング可能なローカルメモリを備えている。この異種混在システムの各ノードは、Intel i860、PowerPC 、または3つのSHARCデジタル信号プロセッサのグループのいずれかである可能性がある。

ファットツリーネットワークは、高速フーリエ変換の計算に特に適しており、顧客はこれをレーダー、ソナー、医療画像処理などの信号処理タスクに利用していた。

2008年8月、 UCSDのコンピュータ科学者チームは、ファットツリートポロジーにヒントを得たトポロジーを使用して、従来の階層型ネットワークよりも優れたスケーラビリティを持つネットワークを実現する、スケーラブルなネットワークアーキテクチャ設計^{[ 10 ]}を発表しました。このアーキテクチャは、ハイエンドのモジュール型データセンタースイッチよりも安価で電力効率の高い汎用スイッチを使用しています。

このトポロジーは、前述のファットツリーではなく、実際にはクロースネットワークの特殊な例です。これは、ルート付近のエッジが、単一の親への単一の高容量リンクではなく、複数の異なる親への多数のリンクによってエミュレートされているためです。しかし、多くの著者は依然としてこの用語をこのように使用しています。

• Sima, D.; Fountain, T.; Kacsuk, P. (1997).高度なコンピュータアーキテクチャ：設計空間アプローチ. Addison-Wesley . ISBN 978-0-201-42291-7. OCLC 36841473 .