认识多处理器架构

常见的多处理器架构有哪些？

• SMP(Symmetric Multi-Processor) 对称多处理器结构
• NUMA(Non-Uniform Memory Access) 非统一内存访问架构
• MPP(Massive Parallel Processing) 大规模并行处理结构

他们都是如何工作的？

SMP

所谓对称多处理器结构，就是指服务器中多个CPU对称工作，无主次或从属关系，他们共享总线和内存。
各CPU内部必须内置APIC(Advanced Programmable Interrupt Controllers)高级可编程中断控制器单元。用来相互发送中断协调工作。

NUMA

NUMA的基本特征是具有多个CPU模块，每个CPU模块可以由多个CPU组成，并且具有独立的本地内存、I/O槽口等。
节点之间可以通过互联模块(如称为Crossbar Switch)进行连接和信息交互，因此每个CPU可以访问整个系统的内存。

MMP

MMP基本特征是由多个服务器通过互联网络连接而成，每个节点只访问自己的本地资源(内存、存储等)，是一种完全无共享(Share Nothing)结构。
多个服务器通过互联网络进行连接，协同工作，完成相同的任务，从用户的角度来看是一个服务器系统。

他们各自的缺点

SMP

随着CPU数量的增加，内存访问冲突将迅速增加，最终会造成CPU资源的浪费，使CPU性能的有效性大大降低。
并且因为共享内存，内存可拓展性受限。

NUMA

互联机制影响，访问本地内存快，访问远端内存慢，所以不能实现线性增长。
当用于数据仓库环境时，由于大量复杂的数据处理必然导致大量的数据交互，将使CPU的利用率大大降低。

MMP

MPP服务器太复杂了，需要一种复杂的机制来调度和平衡各个节点的负载和并行处理过程。

他们各自的优势

SMP

越简单效率越高，特别是在不需要远程通讯的情况下。

NUMA

能够集成大量CPU，适合处理大量计算。

MMP

MMP系统不共享资源，因此对它而言，可拓展的资源比SMP要多，当需要处理的事务达到一定规模时，MPP的效率要比SMP好。

总结

在计算机发展的某一个阶段，CPU的处理性能比较差，不如内存的性能强，所以诞生了SMP框架，多个CPU协同工作解决了CPU性能问题。
后来CPU的性能发展上来了，所以可以更多的内存来提高性能，但是因为SMP的多个CPU共享内存，内存的可拓展性受到限制（毕竟主板可插内存数量有限），
所以诞生了NUMA，NUMA有效的解决了内存拓展性的问题，但是呢NUMA访问远端内存的效率不如访问本地的，所以性能不能线性增长。
而MMP不仅解决了拓展性问题，而且每个节点只访问自己的资源，从而实现了线性增长。

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