תוֹכֶן

• טבלת השוואה
• הגדרת UMA
• הגדרה של NUMA
• סיכום

ניתן לחלק מעבדים מרובים לשלוש קטגוריות מודלים של זיכרון משותף: UMA (גישה לזיכרון אחיד), NUMA (גישה לא אחידה בזיכרון) ו- COMA (גישה לזיכרון בלבד מטמון). המודלים מבדילים על פי חלוקת משאבי הזיכרון והחומרה. במודל ה- UMA, הזיכרון הפיזי משותף באופן שווה בין המעבדים שיש להם גם השהיה שווה לכל מילת זיכרון בעוד NUMA מספק זמן גישה משתנה עבור המעבדים לגישה לזיכרון.

רוחב הפס המשמש ב- UMA לזיכרון מוגבל שכן הוא משתמש בבקר זיכרון יחיד. המניע העיקרי להופעתן של מכונות NUMA הוא לשפר את רוחב הפס הזמין לזיכרון באמצעות בקרי זיכרון מרובים.

1. 1. טבלת השוואה
   2. הגדרה
   3. הבדלים עיקריים
   4. סיכום

טבלת השוואה

בסיס להשוואה	UMA	NUMA
בסיסי	משתמש בבקר זיכרון יחיד	בקר זיכרון מרובה
סוג האוטובוסים המשמשים	סרגל בודד, מרובה וחוצה.	עץ והיררכי
זמן גישה לזיכרון	שווה	משתנה בהתאם למרחק המעבד.
מתאים ל	יישומים למטרות כלליות ושיתוף זמן	יישומים בזמן אמת וקריטיים בזמן
מהירות	איטי יותר	מהיר יותר
רוחב הפס	מוגבל	יותר מ- UMA.

הגדרת UMA

UMA (גישה לזיכרון אחיד) מערכת הינה ארכיטקטורת זיכרון משותפת עבור מעבדים מרובים. במודל זה, כל המעבדים מציגים את מערכת המעבדים בעזרת זיכרון רשת בעזרת זיכרון יחיד. לכל מעבד יש זמן גישה לזיכרון (חביון) שווה ומהירות גישה שווה לזיכרון. זה יכול להעסיק אחד מהמתגים האוטובוסים היחידים, מספר האוטובוסים או הכביש הרגליים. מכיוון שהיא מספקת גישה מאוזנת לזיכרון משותף, היא ידועה גם כ SMP (מעבד מרובה סימטרי) מערכות.

העיצוב האופייני של ה- SMP מוצג למעלה כאשר כל מעבד מחובר תחילה למטמון ואז המטמון מקושר לאוטובוס. סוף סוף האוטובוס מחובר לזיכרון. ארכיטקטורת UMA זו מצמצמת את הוויכוח של האוטובוס באמצעות השגת ההוראות ישירות מהמטמון הבודד הבודד. זה גם מספק הסתברות שווה לקריאה וכתיבה לכל מעבד. הדוגמאות האופייניות לדגם UMA הם שרתי Sun Starfire, שרת אלפא Compaq וסדרות HP v.

הגדרה של NUMA

NUMA (גישה לא אחידה לזיכרון) הוא גם דגם רב מעבד בו כל מעבד מחובר לזיכרון הייעודי. עם זאת, חלקים קטנים אלה של הזיכרון משתלבים והופכים מרחב כתובת בודד. הנקודה העיקרית להרהור כאן היא שבניגוד ל- UMA, זמן הגישה של הזיכרון נשען על המרחק בו ממוקם המעבד שמשמעותו זמן גישה לזיכרון משתנה. זה מאפשר גישה לכל אחד ממיקומי הזיכרון באמצעות הכתובת הפיזית.

כאמור, ארכיטקטורת NUMA נועדה להגדיל את רוחב הפס הזמין לזיכרון ועבורו היא משתמשת בבקרי זיכרון מרובים. הוא משלב מספר ליבות מכונה ל"צמתים"כאשר לכל ליבה יש בקר זיכרון. כדי לגשת לזיכרון המקומי במכונה NUMA הליבה מאחזרת את הזיכרון שמנוהל על ידי בקר הזיכרון על ידי הצומת שלו. בזמן הגישה לזיכרון המרוחק המטופל על ידי בקר הזיכרון האחר, הליבה מבקשת את הזיכרון דרך קישורי החיבור.

ארכיטקטורת NUMA משתמשת בעץ וברשתות האוטובוס ההיררכיות כדי לחבר בין חוסמי הזיכרון והמעבדים. BBN, TC-2000, SGI Origin 3000, Cray הן כמה מהדוגמאות לארכיטקטורת NUMA.

1. מודל ה- UMA (זיכרון משותף) משתמש בבקרי זיכרון אחד או שניים. לעומת זאת, ל- NUMA יכולים להיות בקרי זיכרון מרובים לגישה לזיכרון.
2. משתמשים באוטובוסים יחידים, מרובים ומשולבים בארכיטקטורת UMA. לעומת זאת, NUMA משתמשת בסוגים היררכיים ועץ של אוטובוסים וחיבור רשת.
3. ב- UMA זמן הגישה לזיכרון עבור כל מעבד זהה ואילו ב- NUMA זמן הגישה לזיכרון משתנה ככל שמרחק הזיכרון מהמעבד משתנה.
4. יישומים למטרות כלליות ושיתוף זמן מתאימים למכונות ה- UMA. לעומת זאת, היישום המתאים ל- NUMA הוא מרכזי בזמן ובקריטי זמן.
5. מערכות מקבילות מבוססות UMA פועלות לאט יותר ממערכות NUMA.
6. כשמדובר ברוחב הפס UMA, יש רוחב פס מוגבל. להפך, ל- NUMA רוחב פס יותר מ- UMA.

סיכום

ארכיטקטורת UMA מספקת את אותה ההשהיה הכוללת למעבדים הגישה לזיכרון. זה לא שימושי במיוחד כאשר ניגש לזיכרון המקומי מכיוון שההשהיה תהיה אחידה. מצד שני, ב- NUMA לכל מעבד היה הזיכרון הייעודי שלו שמבטל את ההשהיה כשנגיש לזיכרון המקומי. ההשהיה משתנה ככל שהמרחק בין המעבד לזיכרון משתנה (כלומר, לא אחיד). עם זאת, NUMA שיפרה את הביצועים בהשוואה לארכיטקטורת UMA.