Båndbredden som brukes i UMA til minnet, er begrenset ettersom den bruker en enkelt minnekontroll. Det primære motivet for adventen til NUMA-maskiner er å øke den tilgjengelige båndbredden til minnet ved å bruke flere minnekontrollere.
Sammenligningstabel
| Grunnlag for sammenligning | UMA | NUMA |
|---|---|---|
| grunn~~POS=TRUNC | Bruker en enkelt minnestyring | Flere minnekontrollere |
| Type busser som brukes | Enkelt, flertall og tverrstang. | Trær og hierarkisk |
| Minne tilgangstid | Lik | Endringer i henhold til avstanden til mikroprosessoren. |
| Egnet for | Generelle formål og tidsdeling applikasjoner | Realtid og tidskritiske applikasjoner |
| Hastighet | Langsommere | Raskere |
| båndbredde | Begrenset | Mer enn UMA. |
Definisjon av UMA
UMA (Uniform Memory Access) -systemet er en delt minnearkitektur for multiprosessorene. I denne modellen brukes et enkelt minne og åpnes av alle prosessorene presentere multiprosessorsystemet ved hjelp av samtrafikknettet. Hver prosessor har lik minne tilgangstid (latens) og tilgangshastighet. Den kan benytte enten enkeltbus, flerbuss eller tverrbalkbryter. Da det gir balansert delt minne tilgang, er det også kjent som SMP (Symmetrisk multiprocessor) systemer.
Den typiske utformingen av SMP er vist over hvor hver prosessor først kobles til hurtigbufferen, da cachen er koblet til bussen. Endelig er bussen koblet til minnet. Denne UMA-arkitekturen reduserer påstanden for bussen ved å hente instruksjonene direkte fra den individuelle isolerte cachen. Det gir også en lik sannsynlighet for lesing og skriving til hver prosessor. De typiske eksemplene på UMA-modellen er Sun Starfire-servere, Compaq alpha server og HP v-serien.
Definisjon av NUMA
NUMA (Non-uniform Memory Access) er også en multiprosessormodell hvor hver prosessor er koblet til dedikert minne. Imidlertid kombinerer disse små delene av minnet et enkelt adresseplass. Hovedpunktet å tenke på her er at i motsetning til UMA, er tilgangstiden til minnet avhengig av avstanden der prosessoren er plassert, noe som betyr varierende minnetilgangstid. Det gir tilgang til noe av minnestedet ved å bruke den fysiske adressen.
Som nevnt ovenfor er NUMA-arkitekturen ment å øke den tilgjengelige båndbredden til minnet, og for hvilken den bruker flere minnekontrollere. Den kombinerer mange maskinkjerner til " noder " hvor hver kjerne har en minnekontroller. For å få tilgang til det lokale minnet i en NUMA-maskin, henter kjernen minnet som styres av minnestyringen ved noden. Mens du vil få tilgang til fjernminnet som håndteres av den andre minnestyringen, sender kjernen minnesforespørselen gjennom samtrafikklenkene.
NUMA-arkitekturen bruker tre- og hierarkiske bussnettverk til å koble sammen minneblokkene og prosessorene. BBN, TC-2000, SGI Origin 3000, Cray er noen av eksemplene på NUMA-arkitekturen.
Viktige forskjeller mellom UMA og NUMA
- UMA-modellen (delt minne) bruker en eller to minnekontrollere. Imidlertid kan NUMA ha flere minnekontrollere for å få tilgang til minnet.
- Enkelt, flere og tverrbuss busser brukes i UMA arkitektur. Omvendt bruker NUMA hierarkisk og tre-type busser og nettverkstilkobling.
- I UMA er minnetilgangstiden for hver prosessor den samme mens i NUMA blir minnetilgangstidspunktet endret etter at minnet av minne fra prosessoren endres.
- Generelle formål og tidsdeling applikasjoner er egnet for UMA maskiner. Tilsvarende er den aktuelle applikasjonen for NUMA sanntids- og tidskritisk sentrisk.
- UMA-baserte parallelle systemer fungerer langsommere enn NUMA-systemene.
- Når det gjelder båndbredde UMA, har begrenset båndbredde. Tvert imot har NUMA båndbredde mer enn UMA.
Konklusjon
UMA-arkitekturen gir samme generelle latens til prosessorene som får tilgang til minnet. Dette er ikke veldig nyttig når det lokale minnet er åpnet fordi latensen ville være ensartet. På den annen side hadde hver prosessor i sitt NUMA sitt dedikerte minne som eliminerer latensen når det lokale minnet er åpnet. Tidsverdien endres som avstanden mellom prosessoren og minnet endres (dvs. ikke-uniform). NUMA har imidlertid forbedret ytelsen i forhold til UMA-arkitekturen.
