多处理器

多处理器

• 常规的单处理器属于SISD

• 常规的多处理机属于MIMD

• 超线程（HT）技术

  • 在一个 CPU 中，提供两套线程处理单元，让单个处理器实现线程级并行。
  • 虽然采用超线程技术能够同时执行两个线程，但是当两个线程同时需要某个资源时，其中一个线程必须暂时挂起，直到这些资源空闲后才能继续运行。
    • 因此，超线程的性能并不等于两个 CPU 的性能。
  • 而且，超线程技术的 CPU需要芯片组、操作系统（如 Windows 98 不支持超线程技术）和应用软件的支持，才能发挥该项技术的优势。
  • 双核技术是指将两个一样的 CPU 集成到一 个封装内（或者直接将两个 CPU 做成一个芯片），核心又称内核，是 CPU 最重要的组成部 分
    • 而超线程技术在 CPU 内部仅复制必要的线程资源来让两个线程同时运行，能并行执行两个线程，模拟实体双核心。

• 空间并行是指硬件资源的重复， 空间并行导致了两类并行机的产生

  • 按 Flynn分类法分为 SIMD和 MIMD

• 早期 CPU 性能提升主要靠提高主频，导致功耗增大，发热量大，而且当主频提高到一定程度后，CPU性能的提升不再明显，后来转到增加 CPU核心的方向，将2个核心集成到一个芯片内，提供等同双 CPU 的性能，这显然也降低了 CPU 的体积

• 多任务系统又称多道程序系统，可以运行在单核 CPU上，宏观上并行，微观上串行

• SMP

  • 也称对称多处理器，一般采用偶数路CPU
  • UMA构架由于所有CPU共享相同的内存，增加CPU路数会加大访存冲突，通常2路或4路的性能最好
    • 而NUMA理论上支持无限扩展
  • UMA构架中所有CPU共享同一内存空间，每个CPU的Cache中都是共享内存中的一部分副本，因此各CPU的Cache一致性是需要解决的重要问题
    • 多核系统中，每个CPU的Cache中都是它们共享的内存中的一部分副本，因此多核系统的Cache一致性既包括Cache和内存之间的一致性，还包括各Cache之间的一致性
      • 也就是说，对内存同一位置的数据，不同CPU的Cache不应该有不一致的内容