архитектура smp систем

В случае NUMA-системы задержки при обращении процессора к «своей» памяти ока

Упрощенная блок-схема NUMA-системы

Что же предлагает AMD в своем варианте неоднородной архитектуры памяти NUMA (ее полное название — Cache-Coherent Non-Uniform Memory Architecture, ccNUMA)? Все предельно просто — поскольку процессоры AMD64 обладают интегрированным контроллером памяти, каждый процессор в многопроцессорной системе наделен своей «собственной» памятью. При этом, процессоры связаны между собой посредством шины HyperTransport, не имеющей прямого отношения к подсистеме памяти (чего не скажешь о традиционной FSB).

С одной стороны, эта схема обеспечивает практически одинаковые задержки при доступе к памяти со стороны любого процессора. Но с другой стороны, общая системная шина является потенциальным узким местом всей подсистемы памяти по такому не менее (и даже намного более) важному показателю, как пропускная способность. Действительно, если многопоточное приложение оказывается требовательным к пропускной способности, его производительность будет во многом сдерживаться такой организацией подсистемы памяти.

Упрощенная блок-схема SMP-системы

Большинство типовых многопроцессорных систем реализовано в виде симметричной многопроцессорной архитектуры (SMP), предоставляющей всем процессорам общую системную шину (а, следовательно, и шину памяти).

Неоднородная архитектура памяти (NUMA) как особый вид организации подсистемы памяти существует уже довольно давно. Ее наиболее наглядный и доступный вариант представлен подсистемой памяти многопроцессорных платформ AMD Opteron, и существует он, можно сказать, с момента анонса самих процессоров AMD Opteron 200-х и 800-х серий, поддерживающих многопроцессорные конфигурации. Вместе с тем, изучение этой архитектуры памяти (здесь и далее мы будем иметь в виду исключительно ее «AMD-шный вариант») на низком уровне, анализ ее преимуществ и недостатков до сих пор не проводились. Этим мы и решили заняться в настоящей статье, благо в распоряжении нашей тестовой лаборатории оказалась очередная двухпроцессорная система на базе процессоров AMD Opteron. Но для начала, напомним основные особенности этой архитектуры.

Non-Uniform Memory Architecture (NUMA): исследование подсистемы памяти двухпроцессорных платформ AMD Opteron с помощью RightMark Memory Analyzer

Non-Uniform Memory Architecture (NUMA): исследование подсистемы памяти двухпроцессорных платформ AMD Opteron с помощью RightMark Memory Analyzer