NUMA与英特尔下一代Xeon处理器学习心得(1)

作为一名工程师,一名做技术的工程师,NUMA也是我的近期工作重点之一。在工作时间,在茶余饭后,也看了些NUMA的资料,学习了英特尔下一代Xeon处理器。这里就是我的一点小结,一点心得,和感兴趣的朋友分享分享。
因时间有限,每次就总结一部分,慢慢道来,欲知详情,下回分晓! :-)
  一、概述
从系统架构来说,目前的主流企业服务器基本可以分为三类:SMP (Symmetric Multi Processing,对称多处理架构)NUMA (Non-Uniform Memory Access,非一致存储访问架构),和MPP (Massive Parallel Processing,海量并行处理架构)。三种架构各有特点,本文将重点聊聊NUMA
 
       为了了解NUMA,我这里就介绍一下NUMA与其他两种Non-NUMA的主要区别。
1SMPSymmetric Multi Processing
       SMP是非常常见的一种架构。在SMP模式下,多个处理器均对称的连接在系统内存上,所有处理器都以平等的代价访问系统内存。它的优点是对内存的访问是平等、一致的;缺点是因为大家都是一致的,在传统的 SMP 系统中,所有处理器都共享系统总线,因此当处理器的数目增多时,系统总线的竞争冲突迅速加大,系统总线成为了性能瓶颈,所以目前 SMP 系统的处理器数目一般只有数十个,可扩展性受到很大限制。
 
2MPP (Massive Parallel Processing)
       MPP则 是逻辑上将整个系统划分为多个节点,每个节点的处理器只可以访问本身的本地资源,是完全无共享的架构。节点之间的数据交换需要软件实施。它的优点是可扩展 性非常好;缺点是彼此数据交换困难,需要控制软件的大量工作来实现通讯以及任务的分配、调度,对于一般的企业应用而言过于复杂,效率不高。
 
3NUMANon-Uniform Memory Access
       NUMA架构则在某种意义上是综合了SMPMPP的特点:逻辑上整个系统也是分为多个节点,每个节点可以访问本地内存资源,也可以访问远程内存资源,但访问本地内存资源远远快于远程内存资源。它的优点是兼顾了SMPMPP的特点, 易于管理,可扩充性好;缺点是访问远程内存资源的所需时间非常的大。
 
       在实际系统中使用比较广的是SMPNUMA架构。像传统的英特尔IA架构就是SMP,而很多大型机采用了NUMA架构。
      
       现在已经进入了多核时代,随着核数的越来越多,对于内存吞吐量和延迟有了更高的要求。正是考虑到这种需求,NUMA架构出现在了最新的英特尔下一代Xeon处理器中。

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