Obsah

• Porovnávacia tabuľka
• Definícia UMA
• Definícia NUMA
• záver

Multiprocesory možno rozdeliť do troch kategórií modelov zdieľanej pamäte - UMA (Uniform Memory Access), NUMA (Non-uniform Memory Access) a COMA (Cache-only Memory Access). Modely sa rozlišujú na základe spôsobu distribúcie pamäťových a hardvérových prostriedkov. V modeli UMA je fyzická pamäť rovnomerne zdieľaná medzi procesormi, ktoré majú rovnako rovnakú latenciu pre každé pamäťové slovo, zatiaľ čo NUMA poskytuje procesorom variabilný prístupový čas na prístup do pamäte.

Šírka pásma využívaná v UMA do pamäte je obmedzená, pretože používa jeden pamäťový radič. Primárnym motívom príchodu strojov NUMA je zvýšenie dostupnej šírky pásma do pamäte pomocou viacerých radičov pamäte.

1. 1. Porovnávacia tabuľka
   2. definícia
   3. Kľúčové rozdiely
   4. záver

Porovnávacia tabuľka

Základ pre porovnanie	UMA	NUMA
základné	Používa jeden radič pamäte	Ovládač s viacerými pamäťami
Typ použitých autobusov	Jednoduché, viacnásobné a priečne.	Strom a hierarchické
Čas prístupu do pamäte	rovný	Mení sa podľa vzdialenosti mikroprocesora.
Vhodné pre	Aplikácie na všeobecné použitie a zdieľanie času	Real-time a time-critical aplikácie
rýchlosť	pomalší	rýchlejší
Bandwidth	obmedzený	Viac ako UMA.

Definícia UMA

UMA (Uniform Memory Access) Systém je architektúra zdieľanej pamäte pre multiprocesory. V tomto modeli sa používa jediná pamäť, ku ktorej pristupujú všetky procesory, ktoré predstavujú multiprocesorový systém pomocou prepojovacej siete. Každý procesor má rovnaký čas prístupu k pamäti (latenciu) a rýchlosť prístupu. Môže využívať buď prepínač jednotlivej zbernice, viacnásobnej zbernice alebo priečneho spínača. Pretože poskytuje vyvážený prístup k zdieľanej pamäti, je tiež známy ako SMP (symetrický multiprocesor) systémy.

Typický návrh SMP je uvedený vyššie, kde je každý procesor najprv pripojený k vyrovnávacej pamäti, potom je vyrovnávacia pamäť spojená s zbernicou. Konečne je zbernica pripojená k pamäti. Táto architektúra UMA znižuje tvrdenie zbernice prostredníctvom načítania pokynov priamo z individuálnej izolovanej vyrovnávacej pamäte. Poskytuje tiež rovnakú pravdepodobnosť čítania a zápisu každému procesoru. Typickými príkladmi modelu UMA sú servery Sun Starfire, server Compaq alpha a séria HP v.

Definícia NUMA

NUMA (nejednotný prístup k pamäti) je tiež multiprocesorový model, v ktorom je každý procesor spojený s vyhradenou pamäťou. Tieto malé časti pamäte sa však kombinujú a vytvárajú jediný adresný priestor. Hlavným bodom, o ktorom sa tu hovorí, je, že na rozdiel od UMA, prístupový čas pamäte závisí od vzdialenosti, kde je procesor umiestnený, čo znamená meniaci sa čas prístupu k pamäti. Umožňuje prístup na ľubovoľné miesto v pamäti pomocou fyzickej adresy.

Ako bolo uvedené vyššie, architektúra NUMA je určená na zvýšenie dostupnej šírky pásma do pamäte a pre ktorú používa viac radičov pamäte. Spája množstvo jadier stroja do „uzly“Kde každé jadro má ovládač pamäte. Na prístup k miestnej pamäti v stroji NUMA jadro načíta pamäť riadenú radičom pamäte podľa svojho uzla. Zatiaľ čo na prístup k vzdialenej pamäti, ktorú spracúva iný pamäťový radič, jadro vyžaduje pamäť prostredníctvom prepojovacích spojení.

Architektúra NUMA používa stromové a hierarchické zbernicové siete na prepojenie pamäťových blokov a procesorov. BBN, TC-2000, SGI Origin 3000, Cray sú niektoré z príkladov architektúry NUMA.

1. Model UMA (zdieľaná pamäť) používa jeden alebo dva radiče pamäte. Na rozdiel od toho, NUMA môže mať viacero pamäťových radičov na prístup k pamäti.
2. V architektúre UMA sa používajú jednoduché, viacnásobné a priečne zbernice. Naopak, NUMA používa hierarchické a stromové typy zberníc a sieťové pripojenie.
3. V UMA je čas prístupu k pamäti pre každý procesor rovnaký, zatiaľ čo v NUMA sa čas prístupu k pamäti mení ako sa mení vzdialenosť pamäte od procesora.
4. Pre stroje UMA sú vhodné aplikácie na všeobecné použitie a zdieľanie času. Naopak, vhodná aplikácia pre NUMA je kritická v reálnom čase a kritická z hľadiska času.
5. Paralelné systémy založené na UMA pracujú pomalšie ako systémy NUMA.
6. Pokiaľ ide o šírku pásma UMA, obmedzenú šírku pásma. Naopak, NUMA má šírku pásma viac ako UMA.

záver

Architektúra UMA poskytuje rovnakú celkovú latenciu pre procesory pristupujúce k pamäti. Toto nie je veľmi užitočné, keď sa pristupuje k miestnej pamäti, pretože latencia by bola jednotná. Na druhej strane, v NUMA mal každý procesor svoju vyhradenú pamäť, ktorá eliminuje latenciu pri prístupe k miestnej pamäti. Latencia sa mení ako sa mení vzdialenosť medzi procesorom a pamäťou (t.j. nerovnomerná). NUMA však zlepšil výkon v porovnaní s architektúrou UMA.