Tipos de sistemas com multiplos processadores

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ARQUITETURAS AVANÇADAS DE COMPUTADORES
TIPOS DE SISTEMAS COM PROCESSADORES PARALELOS E SISTEMAS NUMA (MEMÓRIA DE ACESSO NÃO UNIFORME)

Manaus – Amazonas
Agosto-2012
Universidade do Estado do Amazonas
Escola Superior de Tecnologia – EST

ARQUITETURAS AVANÇADAS DE COMPUTADORES
TIPOS DE SISTEMAS COM PROCESSADORES PARALELOS E SISTEMAS NUMA (MEMÓRIA DE ACESSO NÃO UNIFORME)

ALUNO: Joeltondos Santos Matos Matrícula: 0825080342

Professor: Raimundo Corrêa de Oliveira

Manaus – Amazonas
Agosto-2012
Sumário


TIPOS DE SISTEMAS COM PROCESSADORES PARALELOS 4
Única instrução, único dado 4
Única instrução, múltiplos dados 4
Múltiplas instruções, único dado 5
Múltiplas instruções, múltiplos dados 5
ACESSO NAO UNIFORME À MEMÓRIA-NUMA 6
Sistema NUMA 6
Por quea necessidade de criá-lo? 6
Vantagens e Desvantagens Sistema NUMA 7
Organização 7

TIPOS DE SISTEMAS COM PROCESSADORES PARALELOS

Única instrução, único dado (SISO - single instruction, single data): um único processador executa uma única seqüência de instruções, usando dados armazenados em uma única memória.
Podemos citar como exemplo computadores com um único processador:
*Computadores pessoais
* Microprocessadores tradicionais
* Mainframes

Figura 1- SISO
Única instrução, múltiplos dados (SIMD - single instruction, multiple data): uma única instrução de máquina controla a execução simultânea de um certo número de ele mentos de processamento, em passos de execução. Cada elemento de processamento tem uma memória de dados a ele associada, de modo que cadainstrução é executada sobre um conjunto de dados diferente em cada processador.
Apropriada para aplicações que utilizam paralelismo orientada a instrução. Podemos citar como exemplo:
* Processadores vetoriais – maquinas que possuem um conjunto de processadores que operam de forma paralela e síncrona.
* Supercomputadores - hoje em dias existem poucos computadores SIMD, como QuadricApemille e o Cambridge Parallel Processing Gama II Plus.

Figura 2- SIMD

Múltiplas instruções, único dado (MISO - multiple instruction, single data): uma sequência de dados é transmitida para um conjunto de processadores, cada um dos quais executa uma seqüência de instruções diferente. Essa estrutura nunca foi implementada.

Múltiplas instruções, múltiplos dados (MIMO): um conjunto deprocessadores executa simultaneamente seqüências diferentes de instruções, sobre conjuntos de dados distintos. Os SMPs, clusters e sistemas NUMA pertencem a essa categoria.
São divididos em Multi-processadores, onde a memória é compartilhada e o espaço de endereçamento é único e Multi-computadores , onde a memória não é compartilhada e o espaço de endereçamento é múltiplo.
Podemos citar comoexemplo:
* Grupo de Computadores Independentes
* Sistemas Paralelos e distribuídos – (Ass) IBM SP e (Sin) IBM RS/6000

Figura 3- MIMO
ACESSO NAO UNIFORME À MEMÓRIA-NUMA

Sistema NUMA

As duas abordagens mais comuns para prover sistemas multiprocessados são os clusters e os SMPS. Existe outra abordagem denominada acesso não uniforme à memória (NUMA), esta que durantes muitos anos vemsendo estudada e já existem produtos comercias lançados no mercado.
O objetivo do sistema NUMA é manter inúmeros nós multiprocessadores, cada um com seu próprio barramento ou outro sistema interno de interconexão bem como possibilitar uma visão de forma transparente de uma grande e única área de memória no sistema.
Em um sistema NUMA todos os processadores tem acesso a todas as partes damemoria principal , através de operação de armazenamento e carga. O tempo de acesso a determinada área da memória difere de processador para processador.
Um sistema NUMA sem coerência de cache é equivalente a um cluster, atualmente foca-se em sistemas NUMA com coerência de cache entre as memorias cache dos vários (CC-NUMA) processadores , estes que são bem diferentes de clusters e SMP.

Por que...
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