Многопроцессорные системы. Архитектура, топология, анализ производительности. Бикташев Р.А - 39 стр.

памяти. Чем больше процессоров добавляется в систему, тем больше
процессов соперничают при использовании одних и тех же данных и
шины, что может привести к значительным задержкам хода
вычислительного процесса и, следовательно, к потерям общей
производительности. Причём с увеличением числа процессоров в системе
возможно появление эффекта насыщения при котором рост числа
процессоров не приведёт к росту производительности, и даже наоборот к
её падению. Модель системы с общей памятью очень удобна для
программирования, поскольку пользователь практически не задумывается
о процедурах распараллеливания (они большей частью ложаться на
компилятор) и процедурах взаимодействия параллельных процессов (они
производятся аппаратными средствами посредством общей памяти).
     В сетях с коммутацией сообщений по мере возрастания требований к
обмену следует учитывать возможность перегрузки сети. Здесь
межпроцессорный обмен связывает сетевые ресурсы: каналы, процессоры,
буферы сообщений. Объем передаваемой информации может быть
сокращен за счет тщательного разбиения задачи на параллельные ветви и
тщательной диспетчеризации процесса их исполнения.
     Таким образом, существующие MIMD-системы распадаются на два
основных класса в зависимости от количества объединяемых процессоров,
которое определяет способ организации памяти и методику их
межсоединений.
     К первому классу относятся системы с разделяемой (общей)
основной памятью (Shared Memory multiProcessing, SMP), объединяющие
до нескольких (2-16) процессоров, число которых зависит от типа
применяемой коммуникационной среды. Сравнительно небольшое
количество процессоров в таких системах позволяет иметь одну
централизованную общую память и зачастую объединить процессоры и
память с помощью лишь одной шины. При наличии у процессоров кэш-
памяти достаточного объема высокопроизводительная шина и общая
память могут удовлетворить обращения к памяти, поступающие от
нескольких процессоров.
     Поскольку имеется единственная память с одним и тем же временем
доступа, эти системы называют симметричными, а иногда - UMA (Uniform
Memory Access). Симметричная архитектура предполагает однородность
процессоров и единообразную схему их включения в многопроцессорную
систему. Такой способ организации со сравнительно небольшой
разделяемой памятью в настоящее время является наиболее популярным.
Структура подобной системы представлена на рис. 2.1.




                                 39