<<
>>

UMA-мультипроцессоры, использующие координатные коммутаторы

Даже при самом удачном кэшировании использование одной шины сводит масштаб UMA-мультипроцессора всего лишь к 16 или 32 центральным процессорам. Чтобы преодолеть этот барьер, нужен другой тип сети обмена данными.
Простейшая схема подключения n центральных процессоров к k модулям памяти — это координатный коммутатор (crossbar switch) (рис. 8.3). Координатный коммутатор десятилетиями использовался для коммутации телефонных переговоров, чтобы произвольным образом соединить группу входных линий с набором выходных линий.

В каждом пересечении горизонтальной (входной) и вертикальной (выходной) линий стоит элемент коммутации, небольшой выключатель, который может пропускать или не пропускать электрический сигнал, то есть быть включенным или выключенным в зависимости от того, должны или не должны соединяться горизонтальная и вертикальная линии. На рис. 8.3, а изображены три одновременно включенных элемента, позволяющие соединяться следующим парам «центральный процессор — модуль памяти»: (001, 000), (101, 101) и (110, 010).

Можно составить и множество других комбинаций. Фактически число комбинаций равно количеству различных способов расстановки восьми ладей на шахматной доске, при которых ни одна из этих фигур не находилась бы под ударом другой.

а

Рис. 8.3. Координатный коммутатор: а — три одновременно включенных элемента; б — открытый элемент коммутации; в — закрытый элемент коммутации

У координатного коммутатора есть одно великолепное свойство: он представляет собой неблокирующуюся сеть (nonblocking network), то есть такую, где ни одному центральному процессору никогда не будет отказано в необходимом ему подключении по причине занятости какого-то элемента коммутации или линии (если предположить, что свободен сам требуемый модуль памяти). Но это прекрасное свойство имеется не у всех внутренних соединений. Кроме того, не нужно заниматься долгосрочным планированием. Даже если уже установлены семь произвольных подключений, всегда будет возможность подключить оставшийся центральный процессор к оставшемуся модулю памяти.

Конечно, не исключена конкуренция за подключение к памяти, возникающая, когда два центральных процессора в одно и то же время требуют доступа к одному и тому же модулю памяти. И все-таки по сравнению с моделью, показанной на рис. 8.2, за счет разбиения памяти на n модулей конкуренция снижается в n раз.

Одним из отрицательных свойств координатного коммутатора является то, что количество элементов коммутации равно n2. При тысяче центральных процессоров и тысяче модулей памяти понадобится 1 млн элементов. Создать такой большой координатный коммутатор просто нереально. Тем не менее архитектура, использующая координатный коммутатор, вполне приемлема для средних по размеру вычислительных систем.

<< | >>
Источник: Э. ТАНЕНБАУМ Х. БОС. СОВРЕМЕННЫЕ ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМ Ы 4-е ИЗДАНИЕ. 2015

Еще по теме UMA-мультипроцессоры, использующие координатные коммутаторы:

  1. 3.6. ИСПОЛЬЗУЙТЕ ТОЛЬКО НАСТОЯЩЕЕ ВРЕМЯ
  2. 4.2.2. Используйте или потеряете
  3. 3. Используйте имя Бога
  4. Используйте имя Бога.
  5. Используйте дуальные перспективы.
  6. ЧТОБЫ СТАТЬ БОГАТЫМ, ИСПОЛЬЗУЙТЕ СИЛУ ВООБРАЖЕНИЯ
  7. 3 Используйте активное программирование, «подключая» к работе голос и движение.
  8. 1 . Когда слушаете собеседника, используйте выражение глаз, мимику и отдельные жесты.
  9. Статья 54. Управление имуществом, которое используется в предпринимательской деятельности, органом опеки и попечительства
  10. 2. Чтобы связать с прошлым нынешнее чувство заброшенности, используйте одно из следующих указаний:
  11. 3. Чтобы связать с прошлым нынешнее чувство неуверенности, используйте одно из следующих указаний: