Estudo de Redes Multiestágios em presença de Multicast - Morais, Caio Von Rondow; Nacif, Jose; Ferreira, Ricardo (Anais Estendidos do Simpósio em Sistemas Computacionais de Alto Desempenho (SSCAD); 2024: Anais Estendidos do XXV Simpósio em Sistemas Computacionais de Alto Desempenho, 2024)
As redes multiestágio são uma alternativa econômica, com um custo de O(n log(n)) em termos de elementos de chaveamento. No entanto, encontrar um roteamento válido nessas redes é um grande desafio. Uma solução possível é utilizar redes rearranjáveis, que podem ser reconfiguradas para conectar qualquer entrada a qualquer saída, reorganizando suas conexões internas para evitar bloqueios. No entanto, em aplicações reais, as conexões geralmente seguem um padrão multicast, o que torna o roteamento mais complexo, mesmo em redes rearranjáveis. Demonstramos que, embora a rede Benes seja amplamente reconhecida na literatura como a principal referência em redes rearranjáveis, ela perde essa propriedade na presença de multicast. Para contornar esse problema, exploramos redes Omega ou shuffle-exchange com estágios extras e mostramos que elas podem ser reorganizadas de maneira a evitar bloqueios. Como o espaço de busca de soluções é exponencial, utilizamos uma implementação em GPU, o que nos permitiu derivar algumas propriedades importantes. Também avaliamos algoritmos de aprendizado de máquina utilizando os dados gerados pela GPU. Finalmente, este estudo aponta novas direções para o desenvolvimento de redes rearranjáveis na presença de multicast.