Razlika med UMA in NUMA
Vsebina
Multiprocesorje lahko razdelimo na tri kategorije modelov s skupnim pomnilnikom - UMA (enoten dostop do pomnilnika), NUMA (neenakomerni dostop do pomnilnika) in COMA (dostop do pomnilnika samo do predpomnilnika). Modeli se razlikujejo glede na porazdelitev pomnilniških in strojnih virov. V modelu UMA je fizični pomnilnik enakomerno porazdeljen med procesorji, ki imajo enako zamudo za vsako pomnilniško besedo, medtem ko NUMA omogoča spremenljiv čas dostopa procesorjem do pomnilnika.
Pasovna širina, ki se uporablja v UMA v pomnilniku, je omejena, saj uporablja en krmilnik pomnilnika. Primarni motiv pojava NUMA strojev je povečati razpoložljivo pasovno širino v pomnilniku z uporabo več pomnilniških krmilnikov.
-
- Primerjalna tabela
- Opredelitev
- Ključne razlike
- Zaključek
Primerjalna tabela
| Osnove za primerjavo | UMA | NUMA |
|---|---|---|
| Osnovni | Uporablja en krmilnik pomnilnika | Krmilnik več pomnilnika |
| Vrsta uporabljenih avtobusov | Eno, večkratno in prečno | Drevesno in hierarhično |
| Čas za dostop do pomnilnika | Enako | Spremembe glede na razdaljo mikroprocesorja. |
| Primerno za | Programi za splošni namen in delitev časa | Aplikacije v realnem času in v kritičnem času |
| Hitrost | Počasneje | Hitreje |
| Pasovna širina | Omejeno | Več kot UMA. |
Opredelitev UMA
UMA (enoten dostop do pomnilnika) sistem je skupna pomnilniška arhitektura za večprocesorje. V tem modelu uporabljajo en sam pomnilnik in do njega dostopajo vsi procesorji, ki predstavljajo večprocesorski sistem s pomočjo omrežja za povezovanje. Vsak procesor ima enak čas (zakasnitev) pomnilnika in hitrost dostopa. Uporablja lahko katero koli vodilo, več vodilo ali prečno stikalo. Ker omogoča uravnotežen dostop do skupnega pomnilnika, je znan tudi kot SMP (simetrični večprocesor) sistemov.
Tipična zasnova SMP je prikazana zgoraj, kjer je vsak procesor najprej povezan s predpomnilnikom, nato pa je predpomnilnik povezan z vodilnim vodilom. Končno je vodila povezana s pomnilnikom. Ta arhitektura UMA zmanjšuje spor za avtobus s pomočjo prenosa navodil neposredno iz posameznega izoliranega predpomnilnika. Prav tako zagotavlja enako verjetnost za branje in pisanje v vsak procesor. Tipični primeri modela UMA so strežniki Sun Starfire, alfa strežnik Compaq in serija HP v.
Opredelitev NUMA
NUMA (neenakomerni dostop do pomnilnika) je tudi večprocesorski model, v katerem je vsak procesor povezan z namenskim pomnilnikom. Vendar se ti majhni deli pomnilnika združijo, da ustvarijo en sam naslovni prostor. Glavna točka, ki jo je treba premisliti, je, da se za razliko od UMA čas dostopa do pomnilnika zanaša na razdaljo, na kateri je procesor, kar pomeni spreminjanje časa dostopa do pomnilnika. Omogoča dostop do katere koli pomnilniške lokacije s fizičnim naslovom.
Kot že omenjeno, je arhitektura NUMA namenjena povečanju razpoložljive pasovne širine v pomnilniku in za katero uporablja več pomnilniških krmilnikov. Združuje številna strojna jedra v „vozlišč"Kjer ima vsako jedro pomnilniški krmilnik. Za dostop do lokalnega pomnilnika v napravi NUMA jedro pridobi pomnilnik, ki ga upravlja pomnilniški krmilnik s svojim vozliščem. Medtem ko za dostop do oddaljenega pomnilnika, ki ga upravlja drugi pomnilniški krmilnik, jedro zahteva pomnilnik prek povezav za medsebojno povezovanje.
Arhitektura NUMA uporablja drevesna in hierarhična vodila za povezovanje pomnilniških blokov in procesorjev. BBN, TC-2000, SGI Origin 3000, Cray so nekateri primeri arhitekture NUMA.
- Model UMA (deljeni pomnilnik) uporablja enega ali dva krmilnika pomnilnika. Nasprotno ima NUMA lahko več pomnilniških krmilnikov za dostop do pomnilnika.
- V arhitekturi UMA se uporabljajo enojni, večkratni in prečni vodila. Nasprotno NUMA uporablja hierarhično in drevesno vrsto avtobusov in omrežno povezavo.
- V UMA je čas za dostop do pomnilnika za vsak procesor enak, medtem ko se v NUMA čas pomnilnika spreminja, kot se spreminja razdalja pomnilnika od procesorja.
- Aplikacije za splošno uporabo in delitev časa so primerne za naprave UMA. Nasprotno pa je primerna aplikacija za NUMA osredotočena na realni čas in na čas.
- Vzporedni sistemi, ki temeljijo na UMA, delujejo počasneje od sistemov NUMA.
- Ko gre za pasovno širino UMA, imejte omejeno pasovno širino. Nasprotno, NUMA ima pasovno širino več kot UMA.
Zaključek
Arhitektura UMA zagotavlja enake splošne zamude procesorjem, ki dostopajo do pomnilnika. To ni zelo koristno, ko je dostop do lokalnega pomnilnika, ker bi bila latenca enotna. Po drugi strani je imel v NUMA vsak procesor svoj namenski pomnilnik, ki odpravlja zamude pri dostopu do lokalnega pomnilnika. Zakasnitev se spreminja, ko se spreminja razdalja med procesorjem in pomnilnikom (t. I. Neenakomerno). Vendar je NUMA izboljšala zmogljivost v primerjavi z arhitekturo UMA.
