多级互连网络英文解释翻译、多级互连网络的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【计】 multistage interconnection

分词翻译：

多级的英语翻译：

【计】 many stages; multiclass; multistep

互连网络的英语翻译：

【计】 interconnection network

专业解析

多级互连网络（Multistage Interconnection Network, MIN）

定义与核心概念

多级互连网络是一种高性能计算系统中的动态互连拓扑结构，通过多级交换开关（Switching Elements）实现任意输入端口与输出端口之间的可重构连接。其核心设计目标是为多处理器系统（如大规模并行计算机、数据中心）提供低延迟、高吞吐量的通信路径，同时优化硬件复杂度。

拓扑结构与工作模式

层级架构：
典型结构包含 (log_2 N) 级（(N) 为终端数），每级由多个 (2 times 2) 交叉开关组成。例如Omega网络、Benes网络等，通过级间固定洗牌（Shuffle）或蝶形（Butterfly）连接模式实现路由。

路由机制：
采用基于目标地址的分布式路由算法（如源路由或标签路由），支持单播/组播通信。例如Delta网络使用目标地址二进制位逐级控制开关状态。

技术特点

可扩展性：硬件复杂度为 (O(N log N))，优于全互连网络的 (O(N))。
并行性：支持多对节点同时通信（如非阻塞或重排无阻塞结构）。
容错能力：冗余路径设计可规避故障开关单元（如Extra Stage Cube 网络）。

典型应用场景

超级计算机互连：如历史系统ILLIAC IV 采用 Omega 网络连接处理器与存储器。
数据中心网络：现代叶脊（Leaf-Spine）架构借鉴多级互连思想提升带宽利用率。
片上网络（NoC）：多级 Clos 网络用于多核芯片的通信子系统。

参考文献

《计算机体系结构：量化研究方法》（Hennessy & Patterson）
John L. Hennessy, David A. Patterson. Computer Architecture: A Quantitative Approach. Morgan Kaufmann.

IEEE论文：多级互连网络拓扑分析
C. Wu, T. Feng. "On a Class of Multistage Interconnection Networks." IEEE Transactions on Computers, 1980.

《并行计算机互连技术》教材
J. Duato et al. Interconnection Networks: An Engineering Approach. MIT Press.

片上网络多级互连综述
W. Dally, B. Towles. "Principles and Practices of Interconnection Networks." Morgan Kaufmann, 2004.

网络扩展解释

多级互连网络（Multistage Interconnected Network, MIN）是一种由多级交换单元按特定拓扑结构连接而成的动态互连网络，主要用于实现大规模并行处理系统、交换机等场景中的高效节点通信。以下是其核心要点：

1.定义与结构

多级互连网络通过多级交换单元（如开关元件）的串联组合，形成规则化的网络拓扑。每级包含多个交换开关，级间通过固定或动态的互连模式连接，从而实现任意输入与输出端口的灵活通信。

2.主要分类

阻塞性
- 无阻塞网络：支持任意输入/输出对的连接且无内部冲突，包括严格无阻塞（如Clos网络）和可重构无阻塞。
- 内部阻塞网络：可能存在链路或开关冲突，需通过调度算法优化。
通路类型
- 单通路：节点间仅存在一条路径。
- 多通路：提供冗余路径以提升容错性。
通信模式
- 单播：一对一通信。
- 多播：一对多广播。

3.性能特点

高扩展性：适用于大规模系统，如超级计算机和ATM交换机。
灵活性与可控性：通过调整交换单元状态，支持动态重构连接方式。
潜在瓶颈：可能存在外部冲突（资源争用）和内部分割（路径阻塞），需通过任务分配算法优化。

4.应用场景

并行计算：用于连接多处理器系统中的处理单元，提升数据交换效率。
通信设备：大型交换机中实现高速数据路由。

5.技术示例

典型的多级互连网络包括Omega网络、Benes网络等。例如，Omega网络采用混洗交换拓扑，通过$log_2 N$级结构实现N个节点的互连。

如需更详细的数学建模或具体网络实现，可参考相关学术文献或专业资料。