Systemy ściśle sprzężone

Komputery wieloprocesorowe o architekturze ściśle sprzężonej są zdecydowanie najpopularniejszym obecnie rozwiązaniem na rynku maszyn wieloprocesorowych. Ich zalety to prosta budowa i łatwość migracji oprogramowania, wadą jest jednak szybki spadek efektywności przy większej liczbie procesorów. Dlatego też większość serwerów ściśle sprzężonych stanowią maszyny kilkuprocesorowe, maksymalnie dochodzące do ok. 32 jednostek (chyba że w konstrukcji zastosowano kilka równoległych magistrali lub krosownicę).

Komputery wieloprocesorowe o architekturze ściśle sprzężonej są zdecydowanie najpopularniejszym obecnie rozwiązaniem na rynku maszyn wieloprocesorowych. Ich zalety to prosta budowa i łatwość migracji oprogramowania, wadą jest jednak szybki spadek efektywności przy większej liczbie procesorów. Dlatego też większość serwerów ściśle sprzężonych stanowią maszyny kilkuprocesorowe, maksymalnie dochodzące do ok. 32 jednostek (chyba że w konstrukcji zastosowano kilka równoległych magistrali lub krosownicę).

Najpopularniejszą architekturą klasy systemów ściśle sprzężonych jest architektura SMP (Symmetric MultiProcessing). W architekturze tej, podobnie jak w typowych komputerach sekwencyjnych, procesory są podłączone do magistrali systemowej, na której znajduje się także duża pamięć dzielona oraz łącze do magistrali I/O. Większość komputerów SMP jest wbrew pozorom asymetryczna, bowiem przesyłaniem danych między dwoma magistralami zajmuje się dedykowany procesor. Prawdziwe przetwarzanie symetryczne znajdziemy w systemach TSMP (True Symmetric MultiProcessing), gdzie obsługa I/O jest realizowana bezpośrednio poprzez elementy przetwarzające, zaś w miejscu procesora obsługującego połączenie między magistralami znajduje się mostek. Oznacza to, że gdy kilka procesorów chce jednocześnie sięgnąć do urządzeń I/O, nie występuje przesilenie procesora obsługi łącza i w rezultacie unika się opóźnień związanych z koniecznością współbieżnej obsługi żądań. Niektóre systemy SMP opierają się na kilku równoległych magistralach lub też na krosownicy.

Komputery SMP rzadko wykorzystują w pełni możliwości przetwarzania równoległego. Najczęściej poszczególne procesory zajmują się niezależnymi zadaniami (procesami). Taką organizację zarządzania nazywa się wielozadaniowością lub wieloprocesowością "multiprocessing". Czasem zadania dzielone są dodatkowo na mniejsze fragmenty, zwane wątkami; w tym przypadku mamy do czynienia z tzw. wielowątkowoścą systemu ("multithreading").

Powodem zastosowania wieloprocesowości lub wielowątkowości, a nie drobnoziarnistych algorytmów równoległych jest fakt, że im większe rozdrobnienie zadań, tym większa konieczność komunikacji po magistrali systemowej. Ta zaś posiada określoną przepustowość, której przekroczenie grozi dużymi stratami efektywności maszyny. Przeładowanie magistrali zaąś może spowodować, że dodanie nowego procesora, zamiast zwiększyć efektywność komputera, spowoduje spowolnienie jego pracy. Dlatego też zadania drobnoziarniste realizowane są zazwyczaj na maszynach MPP.

Przedstawiamy państwu cykl opisujący część oferty rynkowej dot. maszyn SMP ý od prostych, dwuprocesorowych serwerów na platformie Intela, poprzez duże serwery Unixowe, minikomputery, aż do superserwerów i superkomputerów, także opartych o architekturę luźno powiązaną.

W celu komercyjnej reprodukcji treści Computerworld należy zakupić licencję. Skontaktuj się z naszym partnerem, YGS Group, pod adresem [email protected]

TOP 200