Diferença entre UMA e NUMA
Contente
Os multiprocessadores podem ser divididos em três categorias de modelos de memória compartilhada - UMA (Acesso Uniforme à Memória), NUMA (Acesso Não Uniforme à Memória) e COMA (Acesso à Memória Somente Cache). Os modelos são diferenciados com base em como os recursos de memória e hardware são distribuídos. No modelo UMA, a memória física é compartilhada igualmente entre os processadores, que também têm latência igual para cada palavra da memória, enquanto o NUMA fornece tempo de acesso variável para que os processadores acessem a memória.
A largura de banda utilizada na UMA para a memória é restrita, pois utiliza um controlador de memória único. O principal motivo do advento das máquinas NUMA é aumentar a largura de banda disponível para a memória usando vários controladores de memória.
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- Gráfico de comparação
- Definição
- Principais diferenças
- Conclusão
Gráfico de comparação
| Base para comparação | UMA | NUMA |
|---|---|---|
| Basic | Usa um único controlador de memória | Controlador de memória múltipla |
| Tipo de ônibus usado | Único, múltiplo e barra transversal. | Árvore e hierárquica |
| Tempo de acesso à memória | Igual | Altera de acordo com a distância do microprocessador. |
| Adequado para | Aplicativos de uso geral e de compartilhamento de tempo | Aplicativos em tempo real e de tempo crítico |
| Rapidez | Mais devagar | Mais rápido |
| Largura de banda | Limitado | Mais que UMA. |
Definição de UMA
UMA (Acesso Uniforme à Memória) system é uma arquitetura de memória compartilhada para os multiprocessadores. Nesse modelo, uma única memória é usada e acessada por todos os processadores que apresentam o sistema multiprocessador com a ajuda da rede de interconexão. Cada processador possui tempo igual de acesso à memória (latência) e velocidade de acesso. Pode empregar qualquer um dos interruptores de barramento único, múltiplo ou barra. Como ele fornece acesso balanceado à memória compartilhada, também é conhecido como SMP (multiprocessador simétrico) sistemas.
O design típico do SMP é mostrado acima, onde cada processador é conectado primeiro ao cache e o cache é vinculado ao barramento. Por fim, o barramento está conectado à memória. Essa arquitetura UMA reduz a contenção do barramento, buscando as instruções diretamente do cache isolado individual. Ele também fornece uma probabilidade igual de leitura e gravação para cada processador. Os exemplos típicos do modelo UMA são os servidores Sun Starfire, servidor Compaq alpha e HP v series.
Definição de NUMA
NUMA (acesso não uniforme à memória) também é um modelo de multiprocessador no qual cada processador se conecta à memória dedicada. No entanto, essas pequenas partes da memória se combinam para criar um único espaço de endereço. O ponto principal a ser ponderado aqui é que, diferentemente do UMA, o tempo de acesso da memória depende da distância em que o processador está localizado, o que significa variar o tempo de acesso à memória. Ele permite o acesso a qualquer local da memória usando o endereço físico.
Como mencionado acima, a arquitetura NUMA visa aumentar a largura de banda disponível para a memória e para a qual ela usa vários controladores de memória. Combina vários núcleos de máquinas em "nós”Onde cada núcleo possui um controlador de memória. Para acessar a memória local em uma máquina NUMA, o núcleo recupera a memória gerenciada pelo controlador de memória por seu nó. Enquanto para acessar a memória remota que é tratada pelo outro controlador de memória, o núcleo é a solicitação de memória através dos links de interconexão.
A arquitetura NUMA usa as redes de árvore e de barramento hierárquico para interconectar os blocos de memória e os processadores. BBN, TC-2000, SGI Origin 3000, Cray são alguns dos exemplos da arquitetura NUMA.
- O modelo UMA (memória compartilhada) usa um ou dois controladores de memória. Por outro lado, o NUMA pode ter vários controladores de memória para acessar a memória.
- Barramentos únicos, múltiplos e barras transversais são usados na arquitetura UMA. Por outro lado, o NUMA usa barramentos hierárquicos e em árvore e conexão de rede.
- Em UMA, o tempo de acesso à memória para cada processador é o mesmo, enquanto no NUMA o tempo de acesso à memória muda à medida que a distância da memória do processador muda.
- Os aplicativos de uso geral e de compartilhamento de tempo são adequados para as máquinas UMA. Por outro lado, o aplicativo apropriado para NUMA é centrado em tempo real e crítico em tempo.
- Os sistemas paralelos baseados em UMA funcionam mais lentamente que os sistemas NUMA.
- Quando se trata de largura de banda UMA, a largura de banda é limitada. Pelo contrário, o NUMA possui largura de banda maior que UMA.
Conclusão
A arquitetura UMA fornece a mesma latência geral para os processadores que acessam a memória. Isso não é muito útil quando a memória local é acessada porque a latência seria uniforme. Por outro lado, no NUMA, cada processador tinha sua memória dedicada, o que elimina a latência quando a memória local é acessada. A latência muda à medida que a distância entre o processador e a memória muda (ou seja, Não uniforme). No entanto, o NUMA melhorou o desempenho em comparação com a arquitetura UMA.
