Nosimmetrik ko'p ishlov berish - 2-amaliy ish Mavzu: Ko’p yadroli protsessorlarning arxitektura turlari

|
2-amaliy ish Mavzu: Ko’p yadroli protsessorlarning arxitektura turlari
|
bet | 3/7 | Sana | 25.05.2024 | Hajmi | 6,63 Mb. | | #253514 |
Bog'liq KA amaliy ishi 2... Nosimmetrik ko'p ishlov berish
Simmetrik Multiprotsessing (qisqacha SMP) yoki nosimmetrik multiprocessing - bu ko'p protsessorli tizimlarning maxsus arxitekturasi bo'lib, unda bir nechta protsessorlar umumiy xotiraga kirish imkoniyatiga ega. Bu yaqinda keng qo'llaniladigan juda keng tarqalgan arxitektura.
SMP dan foydalanganda bir nechta protsessorlar kompyuterda birdan ishlaydi, ularning har biri o'z vazifasi bilan ishlaydi. Yuqori sifatli operatsion tizimga ega bo'lgan SMP tizimi protsessorlar o'rtasida vazifalarni oqilona taqsimlaydi va ularning har biriga bir xil yukni beradi. Biroq, xotiraga kirish bilan bog'liq muammo mavjud, chunki hatto bitta protsessorli tizimlar ham buni amalga oshirish uchun ancha vaqt talab etadi. Shunday qilib, SMP-da RAMga kirish ketma-ket sodir bo'ladi: birinchi navbatda bitta protsessor, keyin ikkinchi.
Yuqorida sanab o'tilgan xususiyatlar tufayli SMP tizimlari faqat ilmiy sohada, ishlab chiqarishda, biznesda va juda kamdan-kam ish ofislarida qo'llaniladi. Uskuna dasturini amalga oshirishning yuqori narxidan tashqari, bunday tizimlar juda ko'p ishlarni bajarish uchun juda qimmat va sifatli dasturiy ta'minotni talab qiladi. Oddiy dasturlar (o'yinlar, matn muharrirlari) SMP tizimlarida samarali ishlamaydi, chunki ular bunday darajadagi parallellikni ta'minlamaydi. Agar siz biron bir dasturni SMP tizimiga moslashtirsangiz, unda uniprotsessorli tizimlarda ishlash o'ta samarasiz bo'lib qoladi, bu esa turli xil tizimlar uchun bir xil dasturning bir nechta versiyasini yaratish zaruratini keltirib chiqaradi. Istisno, masalan, ko'p protsessorli tizimlarni qo'llab-quvvatlaydigan ABLETON LIVE dasturi (musiqa yaratish va Dj-setlarni tayyorlash uchun mo'ljallangan). Agar siz oddiy dasturni ko'p protsessorli tizimda ishlatsangiz, u hali ham uniprotsessor tizimiga qaraganda biroz tezroq ishlaydi. Bu boshqa bepul protsessorda bajariladigan apparat uzilishi (dasturni yadro tomonidan qayta ishlashni to'xtatish) deb atalishi bilan bog'liq.
SMP tizimi (parallel hisoblashga asoslangan har qanday boshqa tizim kabi) xotira shinasi o'tkazuvchanligi kabi xotira parametrlariga talablarni kuchaytiradi. Bu ko'pincha tizimdagi protsessorlar sonini cheklaydi (zamonaviy SMP tizimlari 16 protsessorgacha samarali ishlaydi).
Protsessorlar umumiy xotiraga ega bo'lganligi sababli, undan oqilona foydalanish va ma'lumotlarni muvofiqlashtirishga ehtiyoj bor. Ko'p protsessorli tizimda bir nechta keshlar umumiy xotira resursi uchun ishlaydi. Keshning muvofiqligi - bu umumiy resurs uchun alohida keshlarda saqlanadigan ma'lumotlarning yaxlitligini ta'minlaydigan kesh xususiyati. Ushbu kontseptsiya xotira izchilligi kontseptsiyasining alohida hodisasidir, bu erda bir nechta yadro umumiy xotiradan foydalanish imkoniyatiga ega (u zamonaviy ko'p yadroli tizimlarda hamma joyda mavjud). Agar biz ushbu tushunchalarni umumiy ma'noda tavsiflasak, unda rasm quyidagicha bo'ladi: bir xil ma'lumotlar blokini turli xil keshlarga yuklash mumkin, bu erda ma'lumotlar har xil usulda qayta ishlanadi. Ma'lumotlarni o'zgartirish to'g'risidagi bildirishnomalardan foydalanmaslik xatoga olib keladi. Keshning izchilligi bunday ziddiyatlarni hal qilish va keshlardagi ma'lumotlarning izchilligini saqlash uchun mo'ljallangan.
SMP tizimlari - bu Flynn hisoblash tizimlari tasnifining MIMD (multiinsruction multi data) kichik guruhi (Stenford universiteti professori, Palyn Associates asoschilaridan biri). Ushbu tasnifga ko'ra deyarli barcha turdagi parallel tizimlar MIMD deb tasniflanishi mumkin.
Ko'p protsessorli tizimlarning turlarga bo'linishi xotiradan foydalanish printsipiga ko'ra bo'linishga asoslangan. Ushbu yondashuv quyidagi muhim turlarni ajratib ko'rsatishga imkon berdi ko'p protsessorli tizimlar - ko'p protsessorlar (birgalikda umumiy xotiraga ega bo'lgan ko'p protsessorli tizimlar) va multikompyuterlar (alohida xotiraga ega tizimlar). Parallel hisoblashda ishlatiladigan umumiy ma'lumotlar sinxronlashni talab qiladi. Ma'lumotlarni sinxronlashtirish vazifasi eng muhim muammolardan biri bo'lib, uni ko'p protsessorli va ko'p yadroli va shunga mos ravishda kerakli dasturiy ta'minotni ishlab chiqishda hal qilish muhandislar va dasturchilar uchun ustuvor vazifadir. Ma'lumotlarni almashish xotirani jismoniy ajratish orqali amalga oshirilishi mumkin. Ushbu yondashuv bir xil bo'lmagan xotiraga kirish (NUMA) deb nomlanadi.
|
| |