多級互連網絡英文解釋翻譯、多級互連網絡的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【計】 multistage interconnection

分詞翻譯：

多級的英語翻譯：

【計】 many stages; multiclass; multistep

互連網絡的英語翻譯：

【計】 interconnection network

專業解析

多級互連網絡（Multistage Interconnection Network, MIN）

定義與核心概念

多級互連網絡是一種高性能計算系統中的動态互連拓撲結構，通過多級交換開關（Switching Elements）實現任意輸入端口與輸出端口之間的可重構連接。其核心設計目标是為多處理器系統（如大規模并行計算機、數據中心）提供低延遲、高吞吐量的通信路徑，同時優化硬件複雜度。

拓撲結構與工作模式

層級架構：
典型結構包含 (log_2 N) 級（(N) 為終端數），每級由多個 (2 times 2) 交叉開關組成。例如Omega網絡、Benes網絡等，通過級間固定洗牌（Shuffle）或蝶形（Butterfly）連接模式實現路由。

路由機制：
采用基于目标地址的分布式路由算法（如源路由或标籤路由），支持單播/組播通信。例如Delta網絡使用目标地址二進制位逐級控制開關狀态。

技術特點

可擴展性：硬件複雜度為 (O(N log N))，優于全互連網絡的 (O(N))。
并行性：支持多對節點同時通信（如非阻塞或重排無阻塞結構）。
容錯能力：冗餘路徑設計可規避故障開關單元（如Extra Stage Cube 網絡）。

典型應用場景

超級計算機互連：如曆史系統ILLIAC IV 采用 Omega 網絡連接處理器與存儲器。
數據中心網絡：現代葉脊（Leaf-Spine）架構借鑒多級互連思想提升帶寬利用率。
片上網絡（NoC）：多級 Clos 網絡用于多核芯片的通信子系統。

參考文獻

《計算機體系結構：量化研究方法》（Hennessy & Patterson）
John L. Hennessy, David A. Patterson. Computer Architecture: A Quantitative Approach. Morgan Kaufmann.

IEEE論文：多級互連網絡拓撲分析
C. Wu, T. Feng. "On a Class of Multistage Interconnection Networks." IEEE Transactions on Computers, 1980.

《并行計算機互連技術》教材
J. Duato et al. Interconnection Networks: An Engineering Approach. MIT Press.

片上網絡多級互連綜述
W. Dally, B. Towles. "Principles and Practices of Interconnection Networks." Morgan Kaufmann, 2004.

網絡擴展解釋

多級互連網絡（Multistage Interconnected Network, MIN）是一種由多級交換單元按特定拓撲結構連接而成的動态互連網絡，主要用于實現大規模并行處理系統、交換機等場景中的高效節點通信。以下是其核心要點：

1.定義與結構

多級互連網絡通過多級交換單元（如開關元件）的串聯組合，形成規則化的網絡拓撲。每級包含多個交換開關，級間通過固定或動态的互連模式連接，從而實現任意輸入與輸出端口的靈活通信。

2.主要分類

阻塞性
- 無阻塞網絡：支持任意輸入/輸出對的連接且無内部沖突，包括嚴格無阻塞（如Clos網絡）和可重構無阻塞。
- 内部阻塞網絡：可能存在鍊路或開關沖突，需通過調度算法優化。
通路類型
- 單通路：節點間僅存在一條路徑。
- 多通路：提供冗餘路徑以提升容錯性。
通信模式
- 單播：一對一通信。
- 多播：一對多廣播。

3.性能特點

高擴展性：適用于大規模系統，如超級計算機和ATM交換機。
靈活性與可控性：通過調整交換單元狀态，支持動态重構連接方式。
潛在瓶頸：可能存在外部沖突（資源争用）和内部分割（路徑阻塞），需通過任務分配算法優化。

4.應用場景

并行計算：用于連接多處理器系統中的處理單元，提升數據交換效率。
通信設備：大型交換機中實現高速數據路由。

5.技術示例

典型的多級互連網絡包括Omega網絡、Benes網絡等。例如，Omega網絡采用混洗交換拓撲，通過$log_2 N$級結構實現N個節點的互連。

如需更詳細的數學建模或具體網絡實現，可參考相關學術文獻或專業資料。