Навести основні архітектури високопродуктивних систем опрацювання даних.

Характеристика симетричного багатопроцесорного вузла (SMP):

· вузол містить два або більше однакових рівноправно використовуваних процесорів;

· всі процесори мають однаковий доступ до обчислювальних ресурсів вузла;

· Операційна система майже автоматично масштабує додатки, даючи їм можливість використовувати нарощувані ресурси;

· Додатки не міняються при додаванні процесорів і стежать за тим, на яких процесорах вони працюють;

· Переносимість програм - одне з основних достоїнств SMP-платформ.

· Простота і універсальність для програмування;

· Для SMP-систем існують порівняно ефективні засоби автоматичного розпаралелювання;

· Легкість в експлуатації;

· Відносно невисока ціна.

· Масивно-паралельні системи (МРР)

· Вузли в архітектурі MPP складаються з одного ЦПУ, невеликої пам'яті і декількох пристроїв введення-виведення;

· У кожному вузлі працює своя копія OC;

· Вузли об'єднуються між собою спеціалізованим швидким з'єднанням;

· Взаємозв'язки між вузлами не вимагають апаратної підтримуваної когерентності;

· Когерентність реалізується програмними засобами, з використанням техніки передачі повідомлень.

· Затримки, властиві програмній підтримці когерентності в тисячі разів більші, однак реалізація – дешевша;

· В МРР-вузлах затримкою доводиться жертвувати, щоб під'єднати більшу кількість процесорів - тисячі вузлів;

· Під'єднати велику кількість процесорів дуже просто.

· Головною перевагою систем з роздільною пам'яттю є хороша масштабованість: на відміну від SMP-систем в машинах з роздільною пам'яттю кожен процесор має доступ тільки до своєї локальної пам'яті, у зв'язку з чим не виникає необхідності в потактовой синхронізації процесорів. Схема архітектури МРР з розподіленою пам'яттю

Системи з неоднорідним доступом до пам'яті (NUMA)

· Система складається з однорідних базових модулів, що включають декілька процесорів і блок пам'яті.

· Модулі об'єднані за допомогою високошвидкісного комутатора.

· Підтримується єдиний адресний простір та апаратний доступ до віддаленої пам'яті інших модулів.

· Доступ до локальної пам'яті у декілька разів швидший, ніж до віддаленої.

· Існують архітектури системи з апаратною когерентністю кешів у всій системі (cc-NUMA).

· Зазвичай вся система працює під управлінням єдиної ОС, як в SMP. Але можливі варіанти динамічного "підрозділу" системи, коли окремі "розділи" системи працюють під управлінням різних ОС.

· Паралельно-векторні системи (PVP)

· Основною ознакою PVP-систем є наявність спеціальних векторно-конвейєрних процесорів, в яких передбачені команди однотипної обробки векторів незалежних даних;

· Векторно-конвейєрні процесори можуть об'єднуватися в системи з використанням загальної або розподіленої пам'яті;

· Декілька процесорів працюють одночасно над загальною пам'яттю (аналогічно SMP) і декілька вузлів можуть бути об'єднані за допомогою комутатора (аналогічно MPP);

· Ефективне програмування - векторизація циклів (для досягнення розумної продуктивності одного процесора) і їх розпаралелювання (для одночасного завантаження декількох процесорів одним додатком).

Дата добавления: 2015-08-18