المحتوى

• رسم بياني للمقارنة
• تعريف UMA
• تعريف NUMA
• خاتمة

يمكن تقسيم المعالجات المتعددة إلى ثلاث فئات لطرز الذاكرة المشتركة - UMA (الوصول إلى الذاكرة الموحدة) ، و NUMA (الوصول غير المنتظم للذاكرة) و COMA (ذاكرة الوصول إلى ذاكرة التخزين المؤقت فقط). يتم تمييز الطرز بناءً على كيفية توزيع موارد الذاكرة والأجهزة. في نموذج UMA ، يتم مشاركة الذاكرة الفعلية بالتساوي بين المعالجات التي لها زمن انتقال متساوٍ لكل كلمة ذاكرة بينما توفر NUMA وقت وصول متغير للمعالجات للوصول إلى الذاكرة.

يتم تقييد عرض النطاق الترددي المستخدم في UMA للذاكرة لأنه يستخدم وحدة تحكم ذاكرة واحدة. الدافع الأساسي لظهور أجهزة NUMA هو تحسين عرض النطاق الترددي المتاح للذاكرة باستخدام وحدات تحكم ذاكرة متعددة.

1. 1. رسم بياني للمقارنة
   2. تعريف
   3. الاختلافات الرئيسية
   4. خاتمة

رسم بياني للمقارنة

أساس للمقارنة	UMA	NUMA
الأساسي	يستخدم وحدة تحكم ذاكرة واحدة	وحدة تحكم ذاكرة متعددة
نوع الحافلات المستخدمة	واحدة ومتعددة والعارضة.	شجرة والتسلسل الهرمي
ذاكرة الوصول إلى الوقت	مساو	التغييرات وفقًا لمسافة المعالج الدقيق.
مناسب ل	تطبيقات للأغراض العامة وتقاسم الوقت	في الوقت الحقيقي وتطبيقات الوقت الحرجة
سرعة	أبطأ	بسرعة
عرض النطاق	محدود	أكثر من UMA.

تعريف UMA

UMA (الوصول الموحد للذاكرة) النظام عبارة عن بنية ذاكرة مشتركة للمعالجات المتعددة. في هذا النموذج ، يتم استخدام ذاكرة واحدة والوصول إليها من قبل جميع المعالجات التي تقدم نظام المعالجات المتعددة بمساعدة شبكة الربط البيني. يحتوي كل معالج على وقت وصول متساوي للذاكرة (زمن الوصول) وسرعة الوصول. يمكن أن تستخدم أي من ناقل واحد ، حافلة متعددة أو التبديل العارضة. لأنه يوفر الوصول المتوازن إلى الذاكرة المشتركة ، ومن المعروف أيضا باسم SMP (متعدد المعالجات متماثل) الأنظمة.

يظهر التصميم النموذجي SMP أعلاه حيث يتم توصيل كل معالج لأول مرة إلى ذاكرة التخزين المؤقت ثم يتم ربط ذاكرة التخزين المؤقت إلى الناقل. أخيرًا الحافلة متصلة بالذاكرة. تعمل بنية UMA هذه على تقليل التنافس على الحافلة من خلال جلب الإرشادات مباشرةً من ذاكرة التخزين المؤقت الفردية المنعزلة. كما يوفر إمكانية متساوية للقراءة والكتابة لكل معالج. الأمثلة النموذجية لنموذج UMA هي خوادم Sun Starfire وخادم Compaq alpha وسلسلة HP v.

تعريف NUMA

NUMA (وصول غير منتظم للذاكرة) هو أيضًا نموذج متعدد المعالجات يتصل فيه كل معالج بالذاكرة المخصصة. ومع ذلك ، تتحد هذه الأجزاء الصغيرة من الذاكرة لتوفير مساحة عنوان واحدة. النقطة الرئيسية التي يجب التفكير فيها هي أنه على عكس UMA ، يعتمد وقت وصول الذاكرة على المسافة التي يتم وضع المعالج فيها ، مما يعني تباين وقت الوصول إلى الذاكرة. يسمح بالوصول إلى أي من مواقع الذاكرة باستخدام العنوان الفعلي.

كما ذكر أعلاه ، فإن بنية NUMA تهدف إلى زيادة عرض النطاق الترددي المتاح للذاكرة والتي تستخدم وحدات تحكم ذاكرة متعددة. فهو يجمع بين العديد من النوى آلة في "العقد"حيث كل الأساسية لديها وحدة تحكم الذاكرة. للوصول إلى الذاكرة المحلية في جهاز NUMA ، يقوم الجهاز باسترداد الذاكرة التي تديرها وحدة التحكم في الذاكرة بواسطة العقدة الخاصة بها. أثناء الوصول إلى الذاكرة البعيدة التي يتم معالجتها بواسطة وحدة التحكم الأخرى بالذاكرة ، تطلب وحدة الذاكرة الأساسية من خلال روابط التوصيل البيني.

تستخدم بنية NUMA شبكات الناقل التسلسلية والشجرية لتوصيل كتل الذاكرة والمعالجات. BBN، TC-2000، SGI Origin 3000، Cray هي بعض الأمثلة على بنية NUMA.

1. يستخدم طراز UMA (الذاكرة المشتركة) وحدة تحكم ذاكرة واحدة أو اثنتين. على العكس ، يمكن أن يكون لدى NUMA وحدات تحكم ذاكرة متعددة للوصول إلى الذاكرة.
2. يتم استخدام باصات مفردة ومتعددة وعارضة في بنية UMA. على العكس ، يستخدم NUMA التسلسل الهرمي ونوع الشجرة من الحافلات واتصال الشبكة.
3. في UMA ، تكون مدة الوصول إلى الذاكرة لكل معالج هي نفسها ، بينما في NUMA تتغير مدة الوصول إلى الذاكرة مع تغير مسافة الذاكرة من المعالج.
4. تطبيقات للأغراض العامة وتقاسم الوقت مناسبة لآلات UMA. في المقابل ، فإن التطبيق المناسب لـ NUMA هو الوقت الحقيقي والوقت الحرج.
5. تعمل الأنظمة الموازية القائمة على UMA بشكل أبطأ من أنظمة NUMA.
6. عندما يتعلق الأمر بعرض النطاق الترددي UMA ، يكون النطاق الترددي المحدود. على العكس من ذلك ، لدى NUMA نطاق ترددي أكبر من UMA.

خاتمة

توفر بنية UMA نفس زمن الانتقال الكلي للمعالجات التي تصل إلى الذاكرة. هذا ليس مفيدًا للغاية عند الوصول إلى الذاكرة المحلية لأن زمن الانتقال سيكون موحدًا. من ناحية أخرى ، في NUMA كان لكل معالج ذاكرته المخصصة مما يلغي الكمون عند الوصول إلى الذاكرة المحلية. يتغير زمن الانتقال مع تغير المسافة بين المعالج والذاكرة (أي غير منتظم). ومع ذلك ، فقد تحسنت NUMA الأداء بالمقارنة مع بنية UMA.