立方体单级网络（Cube）的名称来源于图10.31所示的三维立方体结构。立方体的每一个顶点代表一个处理器，共有8个处理器，用zxy三位二进制代码予以标号。它所能实现的入、出端连接如同立方体各顶点间能实现的互连一样，即每个处理器只能直接连到其二进制标号的某一位取反的其它3个处理器上。
如010只能连到000、011、110，不能直接连到对角线上的001、100、101、111。
所以，三维的立方体单级网络有3中互连函数：Cube0，Cube1，Cube2，其连接方式如图10.32中有红色的线条所示。Cube函数下标数字0（或1、2）表示相连的入端和出端的二进制标号只在右起第0位（或第1位、第2位）上有差别，即仅在该位上的代码"0"、"1"互反，其余各位代码都相同。
Cubei（Pn -1…Pi…P1P0）= Pn -1…Pi…P1P0 ，Pi表示Pi的反，Pi为入端标号的二进制代码第i位，且0≤i≤n-1。
单级立方体网络的最大距离为n，即反复使用单级互连网络，最多n次就可以实现任意一对入、出端间的连接。
2. PM2I单级网络
PM2I单级网络是"加减2i"（Plus-Minus 2i）单级网络的简称。能实现与j号处理器直接相连的是号为j+(-)2i的处理器，即
PM2+i(j) = j+2i mod N
PM2-i(j) = j -2i mod N
式中，0≤j≤N-1，0≤i≤n-1，n=log 2 N。因此，它共有2n个互连函数。
例如，当N=8时，各互连循环为：
PM2+0：（0 1 2 3 4 5 6 7）
PM2-0：（7 6 5 4 3 2 1 0）
PM2+1：（0 2 4 6）（1 3 5 7）
PM2-1：（6 4 2 0）（7 5 3 1）
PM2±2：（0 4）（1 5）（2 6）（3 7）
立方体单极互连网络中一个入端只有3个出端可与之直接相连，如0可直接连到1、2或4，而PM2I中0却可以直接连到1、2、4、6、7上，比立方体的灵活。还可看出，就更一般的普遍情况来说，PM2I网络总存在有PM2+(n-1) = PM2-(n -1)，所以实际上，PM2I互连网络只有2n-1种不同的互连函数。
PM2I单级互连网络的最大距离为"不超过n/2的最大整数"。
3．混洗交换单级网络（Shuffle -Exchange）