柬埔寨潮汕人微信群

[[423686]]

今天和全球通盘聊聊--处事器的多惩处器架构,什么意旨兴味呢?

试念念一下,假如一台高性能的处事器有4个CPU,64g的内存,还有一些总线、IO等资源,处事器里面这些资源是若何布局的呢?

本文并不会从逻辑电路、芯片联想、cpu历史等等角度去发达,水平有限实战第一,通过本文你将了解到以下内容:

物理中枢 & 逻辑中枢 多惩处器架构:SMP、NUMA、MPP 1.物理核和逻辑核

说到CPU启航点念念到的可能是这么的:

图1 英特尔代号为Cooper Lake的至强铂金9200惩处器

该系列CPU物理封装长宽尺寸为76.0×72.5毫米,亦然现在Intel史上最大的惩处器,那CPU里面是什么形状呢?

CPU里面封装1个玩忽多个物理核,物理核有孤立的各级缓存和电路结构,惟有1个物理中枢即是单核CPU,有多个物理中枢即是多核CPU。

图2 4核CPU里面结构简图

对于惩处器规格一致的处事器来说,总的物理中枢数筹算步调为:

物理中枢数=总CPU数*单CPU中物理中枢数

图3 多CPU多物理核简图

超线程是intel于2002年发布的一种时间,全名为Hyper-Threading,简写为HT时间,超线程时间领先仅仅欺诈于至强系列惩处器中,之后持续欺诈在奔腾系列中并将时间主流化,业界对于HT的评价不一,可是官方并未烧毁超线程时间。

精真金不怕火来说,HT时间可使惩处器中的1颗物理核,如同2颗物理核那样流露作用,从而提高了系统的合座性能,可是细则也不会真是像2颗物理核那样,要否则就抵抗物理规矩了,仅仅说借助于某些时间将1颗物理核的性能流露地更豪杰典。

对于惩处器规格一致的处事器来说,总的逻辑中枢数筹算步调为:

开启HT: 逻辑中枢数=物理中枢数=总CPU数*单CPU中物理中枢数*2

未开启HT: 逻辑中枢数=物理中枢数=总CPU数*单CPU中物理中枢数

掌捏CPU&物理中枢&逻辑中枢三者的相干之后,可以找一台处事器望望关联成立,小试牛刀。

图4 CPU&物理核&逻辑核简图

2.多惩处器架构

CPU多了就需要讨论若何联想,也就出现了几种不同的多惩处器架构。

现在处事器大体可以分为三类:

对称多惩处器结构 SMP 非一致存储探听结构 NUMA 海量并行惩处结构 MPP

对于咱们来说,SMP和NUMA应该战争的相比多,MPP战争的少一些。

2.1 SMP对称多惩处器结构

SMP是Symmetric Multi-Processor的缩写。

对称多惩处器结构是指多个CPU对称平等,分享相通的物理内存/IO等资源,因此SMP结构属于一致存储器探听结构 UMA。

图5 SMP架构简图

分享模式下总共CPU平等地使用资源,模式精真金不怕火,在CPU数目未几时后果很可以,可是优点也可能变为拦路虎。

试念念一种场景若是在SMP模式下为了提高处事器的惩处才调,咱们水平延伸了CPU数目,柬埔寨修车群这些CPU通过相通的总线探听内存。

跟着CPU数目的加多,相通内存地址探听破损将彰着加多,曲折酿成了CPU资源糜掷,关联实考解说,SMP处事器最佳的情况是2-4个CPU。

图6 SMP延伸-后果弧线

2.2 NUMA非一致存储探听结构

前边提到的SMP架构是一致存储器探听结构UMA,相对地就有了Non-Uniform Memory Access架构,是以NUMA结构和SMP架构的显耀分离在于是否是一致平等探听内存。

NUMA架构的处事用具有多个 CPU 模块,每个 CPU 模块由多个 CPU构成,每个CPU模块具有孤立的土产货内存Local-Memory、 I/O等资源,可以将CPU模块称为Node。

图7 NUMA架构CPU模块里面结构

Node之间可以通过互联模块进行数据交互,因此每个 CPU 模块仍然可以探听总共系统的内存,可是此时的内存有土产货和外部之分了,探听速率当然也就不一样。

探听CPU模块的土产货内存将远远快于探听其他CPU模块内存,在明确这种架构带来的内存探听相反后,咱们在实质修复欺诈技艺时需要尽量减少不同 CPU 模块之间的信回绝互。

图8 NUMA架构合座简图

NUMA 时间不异有劣势,由于探听远地内存的延时远远向上土产货内存,当 CPU 数目加多时,系统性能无法线性加多,换句话说加多1倍的CPU数目并不成赢得1倍的性能升迁,因此仍然存在延伸限定区。

2.3 MPP海量并行惩处结构

MPP是Massive Parallel Processing的缩写,MPP 是另外一种系统延伸的方式,它由多个 SMP 处事器通过一定的节点互联收罗进行连气儿,完成相通的任务,可以看作是SMP的水平延伸。

在MPP结构中多个 SMP 处事器是一种十足无分享Share Nothing)结构,因而延伸才调最佳,典型的即是刀片处事器,有的著呈报MPP架构很像MapReduce模式,多个SMP处事器节点之间通过互联收罗罢了,现在并莫得长入的数据通讯条约,况兼这部分交互条约对用户是无感知的。

MPP架构有点像刀片处事器的嗅觉,每一派齐是孤立的,片与片平直由特定的条约进行数据交互。

图9 MPP架构简图

3 小结

本文的内容并未几,先发达了一些对于CPU&物理核&逻辑核的知识,然后对多惩处器处事器的常见的三种架构,每种架构齐有不同的特定和使用场景,提议重心关爱NUMA。

 柬埔寨潮汕人微信群

水文一篇,先到这里,感谢诸位的倾情阅读。

 






Powered by 柬埔寨修车群 @2013-2022 RSS地图 HTML地图

Copyright Powered by365建站 © 2013-2025