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Concept
Réseau systolique
Résumé
Dans les architectures informatiques parallèles, un réseau systolique est un réseau homogène d'unités de traitement de données (DPU) étroitement couplées appelées cellules ou nœuds. Chaque nœud ou DPU calcule indépendamment un résultat partiel en fonction des données reçues de ses voisins en amont, stocke le résultat et le transmet en aval. Les matrices systoliques ont été utilisées pour la première fois dans Colossus, qui était un des premiers ordinateurs utilisés pour casser les chiffrements allemands de Lorenz pendant la Seconde Guerre mondiale. Ils ont été redécouverts par H.T. Kung et Charles Leiserson qui ont décrit des réseaux pour de nombreux calculs d'algèbre linéaire dense (produit matriciel, résolution de systèmes d'équations linéaires, décomposition LU, etc.) pour les matrices à bandes. Les premières applications incluent le calcul des plus grands diviseurs communs d'entiers et de polynômes. Ils sont parfois classés comme architectures à données uniques à instructions multiples (MISD) selon la taxonomie de Flynn, mais cette classification est discutée plus loin dans cet article.
Les données d'entrée parallèles circulent à travers un réseau de nœuds de processeur câblés, qui combinent, traitent, fusionnent ou trient les données d'entrée en un résultat dérivé. Parce que la propagation des données à travers un réseau systolique ressemble au pouls du système circulatoire humain, le nom systolique a été inventé à partir de la terminologie médicale. Le nom est dérivé de la systole par analogie avec le pompage régulier du sang par le cœur.
Les 2014x systoliques sont souvent câblés pour des opérations spécifiques, telles que "multiplier et accumuler", pour effectuer des tâches d'intégration massivement parallèle, de convolution, de corrélation, de multiplication matricielle ou de tri de données. Ils sont également utilisés pour les algorithmes de programmation dynamique, et dans l'analyse de séquences d'ADN et de protéines.
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