以存储器为中心的路由器（MRouter）是一种创新的互连网络架构，其设计思路源于多端口快速存储器的互连体系结构MCIM（Memory Centric Interconnection Mechanism）。MCIM的核心思想是利用高速存储器作为数据交换的中心，以减少数据传输延迟，提高系统的整体性能。在传统的路由器中，处理器通常扮演着核心角色，而在MRouter中，存储器成为了处理和转发数据包的关键组件。
MRouter的设计采用了流水线操作和穿通传输技术。流水线操作能够将数据处理任务分解为多个阶段，每个阶段在独立的硬件单元中并行执行，从而提升处理速度。穿通传输技术则允许数据包在不经过额外存储的情况下直接从输入端口传递到输出端口，减少了数据的等待时间，降低了延迟。
MRouter的结构包括多个输入端口、输出端口以及内部的存储器系统。输入端口负责接收来自网络的数据包，通过内部的地址解析和路由算法确定其目的地，并将数据包送入存储器系统。存储器系统根据路由决策对数据包进行排序和暂存，确保正确的发送顺序。输出端口则负责从存储器系统取出数据包并发送到相应的网络目标。
在MRouter中，数据传输流程分为以下几个步骤：首先，数据包到达输入端口并被解码，确定其目标地址；接着，路由算法计算出最佳路径，将信息存储在存储器中；然后，数据包按照预设的顺序通过存储器系统；最后，数据包从输出端口发送，完成传输过程。
MRouter的优势在于其低延迟和高带宽特性，使得它特别适合构建大规模并行系统。由于在板级和节点级都使用了相同的互连技术，MRouter有利于实现系统的模块化设计，简化了系统集成的复杂性。此外，通过连接MCIM超节点（每个包含16至128个CPU）和MRouter网络，可以构建出更大规模的并行计算平台。
在实际应用中，作者通过仿真实验对比了MCIM互连通信技术与其他互连技术，验证了MRouter的性能优势。这些实验结果证明，MRouter在延迟、带宽和可扩展性方面都有显著提升，为高性能计算提供了新的解决方案。
总之，以存储器为中心的路由器MRouter是并行计算领域的一种革新性设计，它利用存储器的高速特性和流水线、穿通传输技术，实现了高效的数据交换，有助于构建更大规模、性能更优的并行系统。这种技术对于推动未来高性能计算和数据中心网络的发展具有重要意义。
