Архітектура МРР

Наступним кроком стало рішення відмовитися від єдиного адресного простору для всіх процесорів багатопроцесорної системи. В МРР системах кожному процесору приписана його власна оперативна пам'ять. Інші процесори не мають нагоди звернутися до не своєї пам'яті, проте процесори зв'язані комунікаційним середовищем. Кожний процесор має нагоду передати іншому процесору повідомлення через комунікаційне середовище. Звичайно комунікаційне середовище влаштовано таким чином, що повідомлення для інших процесорів доставляються транзитним чином через треті процесори. Про такі системи говорять як про системи з розподіленою пам'яттю

Трійку процесор, пам'ять, устаткування для комунікацій звичайно виносять на окрему друкарську платню і надалі називають вузлом МРР системи. При цьому на кожному вузлі може функціонувати або повноцінна операційна система (як в системі RS/ 6000 SP2), або урізаний варіант, що підтримує тільки базові функції ядра, а повноцінна ОС працює на спеціальному управляючому комп'ютері (як в системах Cray T3E, nCUBE2). Зараз на вузол МРР системи досить часто встановлюють декілька процесорів або багатоядерні процесори. В результаті вузол МРР системою може бути SMP системою. У вузлах апаратні засоби для організації комунікацій влаштовані так, що звільняють центральний процесор від участі в трансляції даних.

Така архітектура обчислювальної системи усуває одночасно як проблему конфліктів при зверненні до пам'яті, так і проблему когерентності кеш-пам'яті. Це дає можливість практично необмеженого нарощування числа процесорів в системі. Успішно функціонують МРР системи з сотнями і тисячами процесорів (ASCI White - 8192, Blue Mountain - 6144). Продуктивність наймогутніших систем досягає 10 Tflops. Важливою властивістю МРР систем є їх високий ступінь масштабованості. Залежно від обчислювальних потреб для досягнення необхідної продуктивності вимагається просто зібрати систему з потрібним числом вузлів.

Проте, у даного класу так само є ряд своїх особливостей. Для МРР систем на перший план виходить проблема ефективності комунікаційного середовища. Для МРР систем надзвичайно важливо як вузли зв'язані між собою. Від кількості транзиту (передач через проміжні вузли), при передачі повідомлення, залежить ефективність роботи

комунікацій в МРР системах. Спосіб об'єднання вузлів для передачі повідомлень через інші вузли МРР системи задається так званою топологією комунікаційного середовища. Топології існуючих МРР систем вельми різноманітні. В Intel Paragon процесори образовывают прямокутну двовимірну сітку. Для цього в кожному вузлі достатньо чотирьох комунікаційних каналів. В комп'ютерах Cray T3D/T3E застосовується топологія тривимірного тора. Відповідно, у вузлах цього комп'ютера є шість комунікаційних каналів. Фірма nCUBE використовує в своїх комп'ютерах топологію п-мерного гиперкуба. Іноді для з'єднання обчислювальних вузлів використовується ієрархічна система високошвидкісних комутаторів.

Дата добавления: 2015-08-18