Контрольные вопросы

1. Пояснить архитектуру ВС ОКОД.

2. Отличия архитектур ОКМД и МКОД.

3. Применение архитектуры МКМД.

Тема 8.4 Архитектуры мультипроцессорных систем общего назначения

Студент должен

знать:

- классификацию структур многопроцессорных систем.

Мультипроцессорные системы с общей памятью, с неоднородным доступом

к памя­ти, с распределен­ной памятью.

Для задач, где нет явно выраженного параллелизма данных, под­ходит архитектура MIMD, в которой множество процессоров могут независимо и параллельно выполнять разные подпрограммы.

Рассмотрим три возможных способа реализации мультипроцессорной системы типа MIMD.

Самая простая система состоит из n процессоров, k модулей памяти и коммуникацион­ной сети, связывающей процессоры и память. Сеть может стать

Процессоры

Система с общей памятью

причиной значи­тельной задержки при обращении процессора к памяти. Система, в которой такая задержка одинакова для всех операций доступа к памяти, называется мультипро­цессорной системой с однородным доступом к общей памяти (Uniform Memory Access, UMA) или системой с общей памятью. Поскольку процессоры выполняют команды с огромной скоростью, слишком большие задержки на выборку из памяти команд и данных для них не приемлемы. Однако коммуникационные сети с малым временем задержки имеют очень сложную структуру и высокую стоимость.

Достичь высокого быстродействия всех процессоров можно путем непосред­ственного соединения с ними модулей памяти. Каждый процессор имеет

Система с неоднородным доступом к памя­ти

доступ не только к собственной ло­кальной памяти, но и к памяти других процессоров сети. Но поскольку при обращении к памяти других процессоров запросы проходят через сеть, они вы­полняются дольше, чем обращения к локальной памяти. Системы этого типа на­зываются мультипроцессорными системами с неоднородным доступом к памя­ти (Non-Uniform Memory Access, NUMA).

В схемах, рассмотренных выше, используется глобальная память, к ка­ждому из модулей которой может обратиться любой из процессоров. Существует схема иной организации системы, характеризующаяся тем, что все модули памяти являются собственностью непосредственно соединенных с ними процессоров. Ни один из процессоров не может обратиться к удаленной па­мяти без взаимодействия с удаленным процессором, которому она принадлежит. Взаимодействие между этими двумя процессорами осуществляется в форме об­мена сообщениями. Системы такого типа называются системами с распределен­ной памятью и высокоскоростным протоколом передачи сообщений.

Система с распределен­ной памятью

Контрольные вопросы

1. Пояснить организацию мультипро­цессорной системы с однородным доступом к

общей памяти.

2. Особенности мультипроцессорной системы с неоднородным доступом к памя­ти.

3. Отличие системы с распределен­ной памятью от двух других систем.