随着E级计算的兴起,传统基于光传输、电交换的互连网络,存在的集成度低、功耗高、可靠性差和带宽难以升等问题,已经逐渐成为下一代高性能计算机发展的瓶颈。与此同时,随着硅光工艺的快速发展,光交换技术逐渐成熟,其低延迟、高带宽的优势开始受到关注,光电混合交换技术已经成为下一代高性能互连网络的发展方向。论文在调研了光交换网络技术的基础上,针对现有的光传输、电交换的高性能计算互连网络系统传输延迟较高的问题,出了一种低延迟的基于光电混合交换方式的改进网络。通过采用无阻塞阵列波导光栅器件,设计了基于波长路由的光电混合路由器结构,完成了多级缓存结构、端口竞争和仲裁策略的设计,出了基于光分组的转发策略。在此基础上,出了相应的光电路由控制的方法和流量控制的协议,实现了光流量与电流量的适配转换。基于上述改进网络,我们使用OMNeT++软件开发了包含18432个计算结点、5层路由模块的胖树拓扑网络,建立了事物级仿真模型,采用随机均匀、热点等流量模式,进行了网络吞吐率和传输延迟的仿真。实验结果表明,与现有电交换网络相比,光电混合交换网络的数据传输平均延迟降低了8~10%,保持了90%的高吞吐率,实现了预期的设计目标。