UMA: ssa muistiin käytetty kaistanleveys on rajoitettu, koska se käyttää yhden muistin ohjainta. NUMA-koneiden tulon ensisijainen motiivi on parantaa käytettävissä olevaa kaistanleveyttä muistiin käyttämällä useita muistiohjaimia.
Vertailukaavio
| Vertailun perusteet | UMA | NUMA |
|---|---|---|
| perustiedot | Käyttää yksittäistä muistiohjainta | Usean muistin ohjain |
| Käytettyjen bussien tyyppi | Yksittäinen, moni- ja poikkipalkki. | Puu ja hierarkkinen |
| Muistin käyttöaika | Yhtä suuri | Muutokset mikroprosessorin etäisyyden mukaan. |
| Sopiva | Yleiset käyttötarkoitukset ja aikajako-sovellukset | Reaaliaikainen ja aikakriittinen sovellus |
| Nopeus | hitaampi | nopeampi |
| kaistanleveys | rajallinen | Enemmän kuin UMA. |
Määritelmä UMA
UMA (Uniform Memory Access) -järjestelmä on moniprosessorien jaettu muistiarkkitehtuuri. Tässä mallissa kaikki prosessorit käyttävät ja käyttävät yksittäistä muistia, jotka esittävät moniprosessorijärjestelmän yhteenliittämisverkon avulla. Jokaisella prosessorilla on yhtäläinen muistin käyttöaika (latenssi) ja pääsynopeus. Se voi käyttää joko yksittäistä väylää, useita väylä- tai ristikytkimiä. Koska se tarjoaa tasapainoisen jaetun muistin käytön, sitä kutsutaan myös nimellä SMP (Symmetric multiprocessor) .
SMP: n tyypillinen muotoilu näkyy edellä, jossa jokainen prosessori on ensin kytketty välimuistiin ja välimuisti on yhdistetty väylään. Lopuksi väylä on liitetty muistiin. Tämä UMA-arkkitehtuuri vähentää väylän väitettä hakemalla ohjeet suoraan yksittäisestä eristetystä välimuistista. Se tarjoaa myös saman todennäköisyyden, että jokainen prosessori lukee ja kirjoittaa. Tyypillisiä esimerkkejä UMA-mallista ovat Sun Starfire -palvelimet, Compaq-alfa-palvelin ja HP v-sarja.
Määritelmä NUMA
NUMA (Non-uniform Memory Access) on myös moniprosessorimalli, jossa jokainen prosessori on kytketty omaan muistiin. Nämä muistin pienet osat yhdistyvät kuitenkin yhdeksi osoitetilaksi. Tärkein pohdinta tässä on se, että toisin kuin UMA, muistin käyttöaika riippuu etäisyydestä, jossa prosessori on sijoitettu, mikä tarkoittaa vaihtelevaa muistin käyttöaikaa. Se mahdollistaa pääsyn mihin tahansa muistipaikkaan käyttämällä fyysistä osoitetta.
Kuten edellä mainittiin, NUMA-arkkitehtuurin tarkoituksena on lisätä käytettävissä olevaa kaistanleveyttä muistiin ja jota varten se käyttää useita muistiohjaimia. Se yhdistää lukuisia koneen ytimiä " solmuiksi ", joissa jokaisella ytimellä on muistiohjain. Pääsy paikallismuistiin NUMA-koneessa ydin hakee muistisäätimen hallitseman muistin solmullaan. Vaikka toista muistiohjainta käsittelevä etämuisti pääsee käsiksi, ydin lähettää muistipyynnön yhteenliitäntäyhteyksien kautta.
NUMA-arkkitehtuuri käyttää puu- ja hierarkkisia väyläverkkoja muistilohkojen ja prosessorien yhdistämiseksi. BBN, TC-2000, SGI-alkuperä 3000, Cray ovat joitakin esimerkkejä NUMA-arkkitehtuurista.
Tärkeimmät erot UMA: n ja NUMA: n välillä
- UMA (jaettu muisti) -mallissa käytetään yhtä tai kahta muistiohjainta. Sitä vastoin NUMA: ssa voi olla useita muistiohjaimia muistiin pääsemiseksi.
- UMA-arkkitehtuurissa käytetään yksittäisiä, useita ja poikkipalkkeja. Sitä vastoin NUMA käyttää hierarkkista ja puun tyyppistä bussia ja verkkoyhteyttä.
- UMA: ssa jokaisen prosessorin muistin käyttöaika on sama, kun NUMA: ssa muistin käyttöaika muuttuu muistin etäisyydeksi prosessorin muutoksista.
- Yleiset käyttötarkoitukset ja aikajako-sovellukset soveltuvat UMA-koneisiin. Sitä vastoin NUMA: lle sopiva sovellus on reaaliaikainen ja aikakriittinen.
- UMA-pohjaiset rinnakkaiset järjestelmät toimivat hitaammin kuin NUMA-järjestelmät.
- Kun kyseessä on kaistanleveys UMA, on rajoitettu kaistanleveys. Päinvastoin, NUMA: lla on kaistanleveys enemmän kuin UMA.
johtopäätös
UMA-arkkitehtuuri tarjoaa saman yleisen viiveen muistia käyttäville prosessoreille. Tämä ei ole kovin hyödyllistä, kun paikallismuistia käytetään, koska latenssi olisi yhtenäinen. Toisaalta NUMA: ssa jokaisella prosessorilla oli oma muistinsa, joka poistaa latenssin, kun paikallinen muisti on käytössä. Latenssi muuttuu prosessorin ja muistin välisen etäisyyden (esim. Epätasainen) välillä. NUMA on kuitenkin parantanut suorituskykyä verrattuna UMA-arkkitehtuuriin.
