【】什么是NUMA(Non-Uniform Memory Access)|什么是SMP

什么是NUMA(Non-Uniform Memory Access)

NUMA VS. UMA

NUMA(Non-Uniform Memory Access)非均匀内存访问架构是指多处理器系统中,内存的访问时间是依赖于处理器和内存之间的相对位置的。 这种设计里存在和处理器相对近的内存,通常被称作本地内存;还有和处理器相对远的内存, 通常被称为非本地内存

UMA(Uniform Memory Access)均匀内存访问架构则是与NUMA相反,所以处理器对共享内存的访问距离和时间是相同的。由此可知,不论是NUMA还是UMA都是SMP架构的一种设计和实现上的选择。

NUMA的诞生背景

作者:柴可夫斯猫
链接:https://zhuanlan.zhihu.com/p/67558970
 

在NUMA出现之前,CPU朝着高频率的方向发展遇到了天花板,转而向着多核心的方向发展。

在一开始,内存控制器还在北桥中,所有CPU对内存的访问都要通过北桥来完成。此时所有CPU访问内存都是“一致的”,如下图所示:

UMA

这样的架构称为UMA(Uniform Memory Access),直译为“统一内存访问”,这样的架构对软件层面来说非常容易,总线模型保证所有的内存访问是一致的,即每个处理器核心共享相同的内存地址空间。但随着CPU核心数的增加,这样的架构难免遇到问题,比如对总线的带宽带来挑战、访问同一块内存的冲突问题。为了解决这些问题,有人搞出了NUMA。

NUMA构架细节

NUMA 全称 Non-Uniform Memory Access,译为“非一致性内存访问”。这种构架下,不同的内存器件和CPU核心从属不同的 Node,每个 Node 都有自己的集成内存控制器(IMC,Integrated Memory Controller)。

在 Node 内部,架构类似SMP,使用 IMC Bus 进行不同核心间的通信;不同的 Node 间通过QPI(Quick Path Interconnect)进行通信,如下图所示:

什么是SMP

SMP VS. AMP

那么两者之间的主要区别是什么呢? 总结下来有这么几点,

  1. SMP的多个处理器都是同构的,使用相同架构的CPU;而AMP的多个处理器则可能是异构的。
  2. SMP的多个处理器共享同一内存地址空间;而AMP的每个处理器则拥有自己独立的地址空间。
  3. SMP的多个处理器操通常共享一个操作系统的实例;而AMP的每个处理器可以有或者没有运行操作系统,运行操作系统的CPU也是在运行多个独立的实例。
  4. SMP的多处理器之间可以通过共享内存来协同通信;而AMP则需要提供一种处理器间的通信机制。

NUMA架构详解 

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/bandaoyu/article/details/122959097