NUMA-системы - презентация, доклад, проект скачать

Нажмите для полного просмотра!

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему NUMA-системы. Доклад-сообщение содержит 14 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:

NUMA-Системы (Non-Uniform Memory Access) Подготовил Студент группы А-13-06 Александр Свистунов

Слайд 2

Описание слайда:

Основные классы современных параллельных компьютеров. Массивно-параллельные системы (MPP) MPP система состоит из однородных вычислительных узлов, включающих: один или несколько центральных процессоров (обычно RISC), локальную память (прямой доступ к памяти других узлов невозможен), коммуникационный процессор или сетевой адаптер иногда - жесткие диски (как в SP) и/или другие устройства В/В Примеры: IBM RS/6000 SP2, Intel PARAGON/ASCI Red, CRAY T3E, Hitachi SR8000, транспьютерные системы Parsytec.

Слайд 3

Описание слайда:

Слайд 4

Описание слайда:

Описание Numa-Архитектуры. Гибридная архитектура воплощает в себе удобства систем с общей памятью и относительную дешевизну систем с раздельной памятью. Суть этой архитектуры - в особой организации памяти, а именно: Память является физически распределенной по различным частям системы, но логически разделяемой, так что пользователь видит единое адресное пространство. Система состоит из однородных базовых модулей (плат), состоящих из небольшого числа процессоров и блока памяти. Модули объединены с помощью высокоскоростного коммутатора. Поддерживается единое адресное пространство, аппаратно поддерживается доступ к удаленной памяти, т.е. к памяти других модулей. При этом доступ к локальной памяти осуществляется в несколько раз быстрее, чем к удаленной. По существу архитектура NUMA является MPP (массивно-параллельная архитектура) архитектурой, где в качестве отдельных вычислительных элементов берутся SMP (cимметричная многопроцессорная архитектура) узлы.

Слайд 5

Описание слайда:

Возникновение и развитие Numa-систем Первый этап. Прототипы Numa-систем. Понятие NUMA-архитектуры возникло в конце 80-х годов с появлением интереса к компьютерам с распределенной памятью. Среди них выделялись так называемые DSM-машины, т. е. машины с распределенной общей памятью. В этих машинах общая память была физически разнесена по компьютеру. В силу этого сочетались легкость программирования для машин с общей памятью и серьезные трудности для поддержания режима общей памяти. При этом кусок общей памяти, максимально приближенный к узлу вычислительной системы, имеет время доступа в десятки раз меньше, чем к удаленным кускам. Заметим, что максимально приближенный к узлу кусок общей памяти не есть локальная память этого узла, хотя и имеет много общего с ней. Другая проблема, решение которой требует наличия распределенной памяти, есть проблема масштабирования. Разбитая на куски, разнесенная память позволяет организовать параллельные машины в виде сети пар процессор–память. К масштабируемым машинам этого типа относятся машины фирмы BBN (Batterfly, TC 2000, GP 2000), KSR-1 и KSR-2 фирмы Kendall Square Research, NCUBE 2, а также более поздние — IBM SP-2, Convex SPP 1200/XA, Intel Paragon, Thinking Machine CM5, IBM RP3, проект DASH (Стенфорд), проект ALEWIFE (МТИ), Horizon/Tera.

Слайд 6

Описание слайда:

Слайд 7

Описание слайда:

Слайд 8

Описание слайда:

Слайд 9

Описание слайда:

Операционная система. Обычно вся система работает под управлением единой ОС, как в SMP. Но возможны также варианты динамического "подразделения" системы, когда отдельные "разделы" системы работают под управлением разных ОС (например, Windows NT и UNIX в NUMA-Q 2000).

Слайд 10

Описание слайда:

Особенности ПО Numa-систем Для разработчика ПО следствием указанных выше особенностей NUMA-машин является то, что программы должны не только эксплуатировать параллелизм, но и управлять данными там, где это возможно, для исключения нелокальных ссылок; там, где нелокальные ссылки необходимы, они должны быть сгруппированы для блочной пересылки. Существующая компиляторная технология ориентирована большей частью на машины с однородным доступом к памяти, в которых одна забота — эксплуатация параллелизма. Параллельный код генерируется путем распределения среди процессоров итераций самого внешнего цикла в гнезде циклов вместе с вставкой команд синхронизации, чтобы позаботиться о зависимостях, порожденных этим циклом. Для уменьшения синхронизации применяются преобразования типа перестановки циклов для перемещения параллельных циклов в сторону самого внешнего, где это возможно. Этот подход не является универсальным; он не пригоден для генерации хорошего кода для NUMA-архитектур. Альтернативный подход, реализованный в языке Фортран-D, состоит в том, чтобы дать программисту управление тем, как структуры данных распределяются по процессорам. Компилятор использует информацию о декомпозиции данных для определения того, как распределять работу по процессорам. Один простой способ сделать это — использовать так называемое правило собственности — процессор исполняет оператор присваивания, если левосторонняя переменная оператора отображается в локальную память этого процессора. Процессор исполняет итерацию цикла, если он способен выполнить любую работу в теле цикла на этой итерации. Хотя эта стратегия принимает в расчет отображения данных, компилятор может генерировать неэффективный код, в котором все процессоры исполняют все итерации “разыскивая работу для выполнения”, если структура гнезда циклов не соответствует распределению данных. Во многих таких случаях реструктуризация цикла может улучшить качество кода, но никакой общий подход к преобразованиям цикла недопустим в этом контексте.

Слайд 11

Описание слайда:

Достоинства Одним из достоинств является то, что можно использовать модель программирования, аналогичную SMP, в силу этого легкость сравнима с программирования для машин с общей памятью. Высокая масштабируемость. В настоящее время существуют систым более чем с 1000 процессоров (SGI Origin3000) Система представляет собой гибрид SMP и MPP. Быстрое время доступа к локальной памяти.

Слайд 12

Описание слайда:

Недостатки Серьезные трудности связанные с управлением данными и когерентности кэшей, если она не реализованна аппаратно. Относительная дороговизна и сложность по сравнению с SMP системами. Значительное время доступа к удаленной памяти.