机群系统以良好的可扩展性、可用性、可靠性和性能价格比占据着高性能计算机领域的主导地位.大规模的机群系统由于节点量大存在诸多问题,如管理的复杂程度高、可靠性降低、整体系统的运行效率低等,多处理器节点可以有效解决这些问题,是机群节点体系结构发展的必然趋势.机群系统中计算节点是提高系统性能的基础,同时计算节点又是一个独立的计算机系统,可以满足市场对个人服务器不断增长的需求,因此研究机群系统中单个计算节点的体系结构具有重要意义. 基于报文交换的超传输(HyperTransport,HT)规范带宽高、延迟低、引脚少,其点到点的连接方式利于系统扩展和芯片间数据交换性能的提高.作为新一代I/O总线代表,HT总线能够胜任芯片间和板间所有高性能数据交换应用的需求.基于HT总线构建多处理器系统,已经成为高性能计算领域的重要研究课题. 通过对HT规范和AMD处理器前端总线的研究,基于虚拟从设备思想,提出了用以构建多处理器板上机群系统的HT Switch体系结构的设计和实现方法.HT Switch主要由被视为网络适配器的HT.从设备接口和全互连交叉开关组成,包括I/O APIC、DMA控制器等功能部件.基于I/O服务器和该HT Switch构建了一个多处理器板上机群系统,实现了通过HT Switch将多个AMD处理器及其芯片组互连为一体的原型设计.通过对该原型系统的测试,一方面验证了基于HT Switch构建多处理器板上机群系统的可行性;另一方面也获取了HT Switch的关键技术和性能,有效地支持了基于HT Switch的多处理器板上机群应用系统的开发,该系统对新一代高性能计算机以及个人高性能计算机的研制都具有重要意义.