Архитектура с коммутатором типа «кроссбар»

Архитектура с коммутатором типа «кроссбар» (рис. 30.4) ориентирована на мо­дульное построение общей памяти и призвана разрешить проблему ограниченной пропускной способности систем с общей шиной.

Рис.30.4. Структура SMP-системы с коммутатором типа «кроссбар»

Коммутатор обеспечивает множественность путей между процессорами и бан­ками памяти, причем топология связей может быть как двумерной, так и трехмер­ной. Результатом становится более высокая полоса пропускания, что позволяет строить SMP-системы, содержащие больше процессоров, чем в случае общей шины. Типичное число процессоров в SMP-системах на базе матричного коммутатора составляет 32 или 64. Отметим, что выигрыш в производительности достигается, лишь когда разные процессоры обращаются к разным банкам памяти.

По логике кроссбара строится и взаимодействие процессоров с устройствами ввода/вывода.

Концепция матричного коммутатора (кроссбара) не ограничивается симмет­ричными мультипроцессорами. Аналогичная структура связей применяется для объ­единения узлов в ВС типа CC-NUMA и кластерных вычислительных системах.

Архитектура с многопортовой памятью

Многопортовая организация запоминающего устройства обеспечивает любому процессору и модулю ввода/вывода прямой и непосредственный доступ к банкам основной памяти (ОП). Такой подход сложнее, чем при использовании шины поскольку требует придания ЗУ основной памяти дополнительной, достаточно сложной логики. Тем не менее это позволяет поднять производительность, так как каждый процессор имеет выделенный тракт к каждому модулю ОП. Другое преи­мущество многопортовой организации — возможность назначить отдельные мо­дули памяти в качестве локальной памяти отдельного процессора. Эта особенность позволяет улучшить защиту данных от несанкционированного доступа со сторо­ны других процессоров.

Архитектура с централизованным устройством управления

Централизованное устройство управления (ЦУУ) сводит вместе отдельные пото­ки данных между независимыми модулями: процессором, памятью, устройствами ввода/вывода. ЦУУ может буферизировать запросы, выполнять синхронизацию и арбитраж. Оно способно передавать между процессорами информацию о состо­янии и управляющие сообщения, а также предупреждать об изменении информа­ции в кэшах. Недостаток такой организации заключается в сложности устройства управления, что становится потенциальным узким местом в плане производитель­ности. В настоящее время подобная архитектура встречается достаточно редко, но она широко использовалась при создании вычислительных систем на базе машин семейства IBM 370.

Предыдущая Содержание Следующая