Ero UMA: n ja NUMA: n välillä
Sisältö
Moniprosessorit voidaan jakaa kolmeen jaetun muistin malliluokkaan - UMA (yhtenäinen muistin käyttö), NUMA (epäyhtenäinen muistin käyttö) ja COMA (vain välimuistin käyttö). Mallit erotellaan muistin ja laitteistoresurssien jakautumisen perusteella. UMA-mallissa fyysinen muisti jaetaan tasaisesti prosessoreille, joilla on myös sama latenssi jokaiselle muistisanalle, kun taas NUMA tarjoaa muuttuvan käyttöajan prosessoreille pääsyä muistiin.
UMA: n muistiin käytetty kaistanleveys on rajoitettu, koska se käyttää yhden muistin ohjainta. NUMA-koneiden tulon ensisijainen motiivi on parantaa muistin käytettävissä olevaa kaistanleveyttä käyttämällä useita muistiohjaimia.
-
- Vertailutaulukko
- Määritelmä
- Keskeiset erot
- johtopäätös
Vertailutaulukko
| Vertailun perusteet | UMA | NUMA |
|---|---|---|
| perustiedot | Käyttää yhtä muistin ohjainta | Useita muistin ohjaimia |
| Käytettyjen linja-autojen tyyppi | Yksi, useita ja poikkipalkki. | Puu ja hierarkkinen |
| Muistin käyttöaika | Yhtä suuri | Muutokset mikroprosessorin etäisyyden mukaan. |
| Sopiva | Yleiskäyttöiset ja ajankäyttösovellukset | Reaaliaikaiset ja aikakriittiset sovellukset |
| Nopeus | hitaampi | nopeampi |
| kaistanleveys | rajallinen | Enemmän kuin UMA. |
Määritelmä UMA
UMA (yhtenäinen muistin käyttö) järjestelmä on jaettu muistiarkkitehtuuri moniprosessoreille. Tässä mallissa kaikki prosessorit, jotka esittävät moniprosessorijärjestelmän, käyttävät yhteen muistia yhdysverkon avulla. Jokaisella suorittimella on sama muistin käyttöaika (latenssi) ja pääsynopeus. Se voi käyttää joko yhtä väylää, useita väylää tai poikittaiskatkaisinta. Koska se tarjoaa tasapainoisen jaetun muistin käytön, se tunnetaan myös nimellä SMP (symmetrinen moniprosessori) järjestelmiin.
SMP: n tyypillinen rakenne on esitetty yllä, jossa kukin prosessori kytketään ensin välimuistiin, sitten välimuisti yhdistetään väylään. Viimeinkin väylä on kytketty muistiin. Tämä UMA-arkkitehtuuri vähentää väylän kilpailua hakemalla ohjeet suoraan yksittäisestä eristetystä välimuistista. Se tarjoaa myös yhdenvertaisen todennäköisyyden lukemiseen ja kirjoittamiseen jokaiselle prosessorille. Tyypillisiä esimerkkejä UMA-mallista ovat Sun Starfire -palvelimet, Compaq alfa-palvelin ja HP v -sarja.
Määritelmä NUMA
NUMA (epäyhtenäinen muistin käyttö) on myös moniprosessorimalli, jossa kukin prosessori on kytketty erilliseen muistiin. Nämä pienet muistin osat yhdistyvät kuitenkin yhdeksi osoitealueeksi. Tärkeintä tässä miettiä on, että toisin kuin UMA, muistin pääsyaika riippuu etäisyydestä, johon prosessori on sijoitettu, mikä tarkoittaa vaihtelevaa muistin käyttöaikaa. Se mahdollistaa pääsyn mihin tahansa muistipaikkaan fyysistä osoitetta käyttämällä.
Kuten edellä mainittiin, NUMA-arkkitehtuurin on tarkoitus lisätä muistin käytettävissä olevaa kaistanleveyttä ja jota varten se käyttää useita muistin ohjaimia. Siinä yhdistyvät lukuisat koneytimet ”solmut”Jossa jokaisessa ytimessä on muistiohjain. Paikalliseen muistiin pääsemiseksi NUMA-koneessa ydin hakee muistin, jota muistiohjain hallitsee solmunsa avulla. Käytettäessä etämuistia, jota toinen muistiohjain käsittelee, ydin muistipyynnön muodostaa kytkentälinkkien kautta.
NUMA-arkkitehtuuri käyttää puu- ja hierarkkisia väyläverkkoja muistilohkojen ja prosessorien yhdistämiseen. BBN, TC-2000, SGI Origin 3000, Cray ovat esimerkkejä NUMA-arkkitehtuurista.
- UMA (jaettu muisti) -malli käyttää yhtä tai kahta muistiohjainta. Sitä vastoin NUMA: lla voi olla useita muistin ohjaimia muistin käyttämiseksi.
- UMA-arkkitehtuurissa käytetään yksi-, useita- ja poikkipalkkeja. NUMA puolestaan käyttää hierarkkista ja puityyppistä väylää ja verkkoyhteyttä.
- UMA: ssa muistin käyttöaika kullakin prosessorilla on sama, kun taas NUMA: ssa muistin käyttöaika muuttuu, kun muistin etäisyys prosessorista muuttuu.
- Yleiskäyttöiset ja ajankäyttösovellukset ovat sopivia UMA-koneille. Sitä vastoin NUMA: lle sopiva sovellus on reaaliaikainen ja aikakriittinen.
- UMA-pohjaiset rinnakkaisjärjestelmät toimivat hitaammin kuin NUMA-järjestelmät.
- Jos kyse on UMA-kaistanleveydestä, kaistaleveys on rajoitettu. Päinvastoin, NUMA: n kaistanleveys on enemmän kuin UMA.
johtopäätös
UMA-arkkitehtuuri tarjoaa saman yleisen latenssin muistia käyttäville prosessoreille. Tämä ei ole kovin hyödyllinen kun paikallismuistia käytetään, koska latenssi olisi yhtenäinen. Toisaalta NUMA-järjestelmässä jokaisella suorittimella oli oma muistinsa, joka eliminoi latenssin paikallista muistia käytettäessä. Viive muuttuu prosessorin ja muistin välisen etäisyyden muuttuessa (ts. Epäyhtenäinen). NUMA on kuitenkin parantanut suorituskykyä verrattuna UMA-arkkitehtuuriin.
