Новосибирский государственный университет Факультет информационных технологий

Словарь терминов в коллекции "Вычислительные системы"

Архитектура UMA

Системы с однородным доступом к памяти UMA (Uniform Memory Access) - вычислительные системы с физически разделяемой памятью, где все процессоры имеют равные возможности по доступу к единому адресному пространству и доступ любого процессора к памяти производится единообразно и занимает одинаковое время.

Единая память может быть построена как одноблочная или по модульному принципу, но обычно практикуется второй вариант.
Архитектура UMA наиболее распространенная архитектура памяти параллельных ВС с разделяемой памятью.
Технически UMА-системы предполагают наличие узла, соединяющего каждый из n процессоров с каждым из m модулей памяти. Простейший путь построения таких ВС - объединение нескольких процессоров с единой памятью посредством общей шины. В этом случае, однако, в каждый момент времени обмен по шине может вести только один из процессоров, то есть процессоры должны соперничать за доступ к шине. А поскольку, фактически процессор обычно намного быстрее памяти, данная схема широкого применения не находит.
Ситуация может быть улучшена при наличии у каждого процессора локальной кэш-памяти.
При альтернативном способе построения многопроцессорной ВС, с общей памятью на основе UMA шина заменяется коммутатором, маршрутизирующим запросы процессора к одному из нескольких банков памяти. Несмотря на то что имеется несколько банков памяти, все они входят в единое адресное пространство. Преимущество такого подхода в том, что коммутатор в состоянии параллельно обслуживать несколько запросов. Каждый процессор может быть соединен со своим модулем памяти и иметь доступ к нему на максимально допустимой скорости. Соперничество между процессорами может возникнуть при попытке одновременного доступа к одному и тому же банку памяти. В этом случае доступ получает только один процессор, а прочие - блокируются.
Примерами ВС, где реализована модель UMA, могут служить супер ЭВМ Cray T90, ВС Intel SHV, Sun E10000, IBM R60 и др.
К сожалению, архитектура UMA не очень хорошо масштабируется. Наиболее распространенные системы содержат 4-8 процессоров, значительно реже 32-64 процессора. Кроме того, подобные системы нельзя отнести к отказоустойчивым, так как отказ одного процессора или модуля памяти влечет отказ всей ВС.

Литература
• Цилькер Б.Я. Организация ЭВМ и систем: учебник для вузов / С.А. Орлов, Б.Я. Цилькер. - СПб.: Питер, 2011. - 688 с.

Ключевые термины, связанные с термином "архитектура uma":

1. Разделяемая память
2. Симметричные мультипроцессорные системы

Ключевые термины:  разделяемая память;   вычислительная система с общей памятью;

Контекстный поиск: Задайте образец для поиска:
    

Федотова Ольга

НГУ ФИТ НГУ ИВТ СО РАН