Мультипроцессорлық компьютерлік жүйелер (АЖ)

Жад, атап айтқанда, процессорлар арасындағы хабарламаларды беру үшін қызмет етеді, ал барлық есептеу құрылғылары оған қол жеткізген кезде барлық жад ұяшықтары үшін тең құқықты және бірдей адресті алады. Сондықтан SMP архитектурасы симметриялы деп аталады. Соңғы жағдай деректерді басқа есептеу құрылғыларымен өте тиімді алмасуға мүмкіндік береді.

SMP жүйесі жоғары жылдамдықты жүйелік шинаның (SGI PowerPath, Sun Gigaplane, DEC TurboLaser) негізінде салынған, оның ұяларына келесі типтегі функционалды блоктар қосылған: процессорлар (CPU), кіріс / шығыс ішкі жүйесі ( Енгізу-шығару модульдері және т.с.с енгізу-шығару модульдері баяу автобустарды пайдаланады (PCI, VME64). Ең танымал SMP жүйелері - Intel процессорларына негізделген IBM серверлері мен жұмыс станциялары (IBM, HP, Compaq, Dell, ALR, Unisys, DG, Fujitsu және т.б.) Бүкіл жүйе бір ОЖ шеңберінде жұмыс істейді (әдетте UNIX тәрізді, бірақ Windows NT Intel платформаларында қолдау табады). ОЖ автоматты түрде (жұмыс кезінде) процестерді процессорлар арасында бөледі, бірақ кейде нақты байланыстыру да мүмкін.

Сурет 4 - SMP архитектурасының схемалық көрінісі

1) Бағдарламалаудың қарапайымдылығы мен әмбебаптығы. SMP архитектурасы қосымшаны құру кезінде қолданылатын бағдарламалау моделіне шектеулер қоймайды: параллель тармақтар моделі әдетте барлық процессорлар бір-біріне тәуелсіз жұмыс істеген кезде қолданылады. Алайда, процессорлық байланысты қолдана отырып модельдерді жүзеге асыруға болады. Ортақ жадты қолдану мұндай алмасудың жылдамдығын арттырады, сонымен қатар пайдаланушы жадының барлық көлеміне бірден қол жеткізе алады. SMP жүйелері үшін автоматты параллельдеудің тиімді құралдары бар;

2) Жұмыстың қарапайымдылығы. Әдетте SMP жүйелері техникалық қызмет көрсетуді жеңілдету үшін ауаны салқындататын кондиционер жүйесін пайдаланады;

3) салыстырмалы түрде төмен баға.

Кемшілігі - ортақ жад жүйелерінің масштабы жақсы емес.

SMP жүйелерінің бұл маңызды кемшілігі оларды шынымен перспективалы деп санауға мүмкіндік бермейді. Нашар масштабталудың себебі - шинаның бір уақытта тек бір транзакцияны басқара алуы, соның салдарынан бірнеше процессорлар бір уақытта ортақ физикалық жадқа қол жеткізген кезде қақтығыстарды шешу проблемалары туындайды. Есептеу элементтері бір-біріне кедергі жасай бастайды. Мұндай жанжал туындаған кезде байланыс жылдамдығына және есептеу элементтерінің санына байланысты болады. Қазіргі уақытта қақтығыстар 8-24 процессорлармен туындауы мүмкін. Сонымен қатар, жүйелік шинаның өткізу қабілеті шектеулі (жоғары болса да) және слоттардың саны шектеулі. Мұның бәрі өнімділіктің өсуіне кедергі келтіреді, өйткені процессорлар саны және қосылған пайдаланушылар саны артады. Нақты жүйелерде ең көбі 32 процессорды пайдалануға болады. SMP негізінде масштабталатын жүйелерді құру үшін кластер немесе NUMA архитектуралары қолданылады. SMP жүйелерімен жұмыс істеу кезінде жалпы жад парадигмасы деп аталады.