Aké je použitie multiprocesora zdieľanej pamäte?

Multiprocesory zdieľanej pamäte (SMP) sa používajú na dosiahnutie paralelného spracovania tým, že umožňujú viacerým procesorom prístup a zdieľanie rovnakého pamäťového priestoru. To ponúka niekoľko kľúčových výhod:

* Vylepšený výkon: Tým, že viacerým procesorom umožňuje súbežne pracovať na rôznych častiach problému a ľahko zdieľať údaje, SMPS výrazne zrýchľuje výpočet v porovnaní so systémami s jedným procesorom. Toto je obzvlášť prospešné pre aplikácie, ktoré je možné ľahko paralelizovať.

* Zjednodušený programovanie: V porovnaní s distribuovanými pamäťovými systémami je programovanie pre zdieľanú pamäť často jednoduchšie. Programátori nemusia výslovne riadiť komunikáciu medzi procesormi; Namiesto toho môžu na koordináciu prístupu k zdieľanej pamäte použiť zdieľané premenné a mechanizmy synchronizácie (napríklad mutexes alebo semafory).

* Efektívne zdieľanie údajov: Zdieľanie údajov medzi procesormi je mimoriadne rýchle, pretože sa to stáva priamo prostredníctvom zdieľanej pamäte. To eliminuje režijné náklady spojené s odosielaním údajov cez sieť, ktorá je potrebná v distribuovaných pamäťových systémoch. Vďaka tomu sú SMPS vhodné pre aplikácie s vysokými požiadavkami na zdieľanie údajov.

* nákladovo efektívne (pre určité aplikácie): Aj keď špičkové SMP môžu byť drahé, môžu byť nákladovo efektívnejším riešením ako distribuované pamäťové systémy pre niektoré aplikácie, ktoré nevyžadujú extrémne vysokú úroveň paralelizmu alebo obrovský počet jadier. Relatívne jednoduchšie programovanie a rýchlejší prístup k údajom môžu kompenzovať niektoré náklady na hardvér.

SMP však majú tiež obmedzenia:

* Výzvy na škálovateľnosť: Počet procesorov, ktoré môžu efektívne zdieľať jeden pamäťový priestor, je obmedzený v dôsledku prekážok šírky pásma pamäte a sporu o prístup k zdieľaným zdrojom. Pridanie ďalších procesorov nemusí proporcionálne zvýšiť výkon nad určitým bodom.

* Synchronizácia zložitosť: Zatiaľ čo programovanie je jednoduchšie ako distribuovaná pamäť, na správu prístupu k zdieľaným zdrojom je potrebné dôkladné zváženie, aby sa predišlo rasovým podmienkam a poškodeniu údajov. Správne použitie synchronizačných primitívov je rozhodujúce.

* Problémy s konzistentnosťou pamäte: Udržiavanie konzistentnosti údajov vo viacerých procesoroch prístup k rovnakému umiestneniu pamäte si vyžaduje starostlivé programovanie a potenciálne hardvérovú podporu (protokoly koherencie vyrovnávacej pamäte).

v súhrne: Multiprocesory zdieľanej pamäte sú cenné pre aplikácie, ktoré môžu mať úžitok z paralelného spracovania a vyžadujú efektívne zdieľanie údajov, ale ich škálovateľnosť je obmedzená v porovnaní s inými paralelnými výpočtovými architektúrami. Sú dobrou voľbou, keď je úroveň paralelizmu mierna a ľahké programovanie je prioritou. Príklady aplikácií, ktoré sú vhodné pre SMP, zahŕňajú databázové servery, webové servery a určité vedecké výpočtové úlohy.

• Predchádzajúca strana: Aký druh informácií sa ukladajú v registroch ukazovateľov a indexov? 
• Ďalšia strana: Prečo sú programy pokyny zastúpené v binárnych zápisoch?