杂记十：numa详解

1.NUMA的几个概念（Node，socket，core，thread）

对于socket，core和thread会有不少文章介绍，这里简单说一下，具体参见下图：

一句话总结：socket就是主板上的CPU插槽; Core就是socket里独立的一组程序执行的硬件单元，比如寄存器，计算单元等; Thread：就是超线程hyperthread的概念，逻辑的执行单元，独立的执行上下文，但是共享core内的寄存器和计算单元。

NUMA体系结构中多了Node的概念，这个概念其实是用来解决core的分组的问题，具体参见下图来理解（图中的OS CPU可以理解thread，那么core就没有在图中画出），从图中可以看出每个Socket里有两个node，共有4个socket，每个socket 2个node，每个node中有8个thread，总共4（Socket）× 2（Node）× 8 （4core × 2 Thread） = 64个thread。

另外每个node有自己的内部CPU，总线和内存，同时还可以访问其他node内的内存，NUMA的最大的优势就是可以方便的增加CPU的数量，因为Node内有自己内部总线，所以增加CPU数量可以通过增加Node的数目来实现，如果单纯的增加CPU的数量，会对总线造成很大的压力，所以UMA结构不可能支持很多的核。

2.如何查看机器的NUMA拓扑结构

比较常用的命令就是lscpu，具体输出如下：

[root@bigdata-batch ~]# lscpu
Architecture:          x86_64
CPU op-mode(s):        32-bit, 64-bit
Byte Order:            Little Endian
CPU(s):                48				//共有48个逻辑CPU（threads）
On-line CPU(s) list:   0-47
Thread(s) per core:    2				//每个core有2个threads
Core(s) per socket:    12				//每个socket有12个cores
Socket(s):             2				//共有2个sockets
NUMA node(s):          2				//共有2个NUMA nodes
Vendor ID:             GenuineIntel
CPU family:            6
Model:                 85
Model name:            Intel(R) Xeon(R) Silver 4116 CPU @ 2.10GHz
Stepping:              4
CPU MHz:               2399.926
CPU max MHz:           3000.0000
CPU min MHz:           800.0000
BogoMIPS:              4200.00
Virtualization:        VT-x
L1d cache:             32K
L1i cache:             32K
L2 cache:              1024K
L3 cache:              16896K
NUMA node0 CPU(s):     0-11,24-35
NUMA node1 CPU(s):     12-23,36-47

从上面的输出，可以看出当前机器有2个sockets，每个sockets包含1个numa node，每个numa node中有12个cores，每个cores包含2个thread，所以总的threads数量=2（sockets）×1（node）×12（cores）×2（threads）=48.