什么是计算机体系结构中基于交换机的互连网络？

在这种类型的网络中，处理器和内存模块之间的连接是使用简单的交换机进行的。存在三种基本互连拓扑，例如交叉、单级和多级。

交叉网络

交叉开关网络定义了有限单总线网络的另一个极端。虽然单一总线只能提供单一连接，但交叉开关可以在其所有输入和所有输出之间提供同时连接。交叉开关在交换机内部水平或垂直延伸的任意两条线的交叉处包括一个交换元件(SE)。

单级网络

在这种情况下，网络的输入和输出之间存在单级开关元件(SE)。可以使用的最简单的开关元件是2x2开关元件(SE)。SE可以采用四种可能的设置。这些设置称为直接、交换、上广播和下广播。

在直线设置中，高输入传输到高输出，低输入传输到低输出。在交换设置中，较高的输入被转移到较低的输出，而较低的输入被转移到较高的输出。

在上层广播设置中，上层输入同时广播到上层和下层输出。在较低的广播中，较低的输入被广播到较高和较低的输出。

它可以在给定的输入（源）和给定的输出（目的地）之间建立通信，数据必须在网络上多次循环。用于互连单级网络的输入和输出的众所周知的连接模式是Shuffle–Exchange。

多级网络

多级互连网络(MIN)被引入作为改善单总线系统的某些限制同时将成本保持在可承受范围内的一种手段。MIN设置要改进的最不受欢迎的单总线限制是处理器和内存模块之间只有一条单一路径的可用性。这样的MIN在处理器和内存模块之间提供了一些同时的路径。

一个通用的MIN由几个级组成，每个级由一组22个开关元件组成。级使用级间连接(ISC)模式连接。这些模式可能遵循任何路由功能，例如Shuffle–Exchange、Butterfly、Cube等。

该网络称为Shuffle–Exchange网络(SEN)。SE的设置如何在网络中同时建立多条路径。