Vad är symmetrisk multi?

November 15

Symmetrisk multi (SMP) är en typ av datorarkitektur där två eller flera centralenheter (CPU) delar en gemensam länk till samma minne. Det utvecklades ursprungligen på 1960-talet och har använts i olika konfigurationer sedan. Varje processor i ett SMP-system kan komma åt och köra programvara från någon del av det delade minnet. Populariteten av denna inställning har fluktuerat under året som tekniken har utvecklats och marknadsplatser har förändrats, men det är fortfarande bland den vanligaste formen av multiteknik.

SMP har sitt ursprung i det tidiga 1960-talet som ett sätt att ansluta flera processorer över en höghastighetsanslutning och ge dem möjlighet att få tillgång till samma uppsättning minnesmoduler. Eftersom minnet delas mellan processorer, kan SMP hårdvara vara billigare än andra tekniker som kan ägna minne till varje processor. Många varianter av denna inställning har använts, med viss hjälp av en enkel ribban för att ansluta två processorer, medan andra anställda mer sofistikerade anslutningar mellan så många som 32 processorer. Varje symmetrisk multi-system kan hållas tillbaka av hastighet och kapacitet för denna sammankoppling; ett system med 32 processorer kommer inte nödvändigtvis att vara 32 gånger snabbare eftersom den gemensamma länken mellan dessa processorer och systemminnet kan bli överbelastade.

En viktig fördel som symmetrisk multi har över andra tekniker är att en SMP-system mer eller mindre behandlar alla sina processorer lika, vilket ger varje samma kvalitet på tillgång till annan hårdvara. Det betyder att varje processor i systemet kan läsa och exekvera instruktioner från program oavsett var dessa program är bosatta i datorns minne. Många program är nu uppdelad i mindre bitar som kallas trådar; när dessa program körs på en SMP-system, kan varje processor köra en tråd av programmet, vilket därigenom ytterligare ökar den totala prestandan. Användare nivå programvara behöver inte ändras för att köras på ett system som stödjer symmetrisk multi, men det underliggande operativsystemet måste stödja tekniken.

Populariteten av symmetrisk multi har avtagit och vaxat under åren som andra tekniker har utvecklats och nya arkitekturer har undersökts. Publicitet om teknikens eventuella inverkan på Computing uppstod i början av 1990-talet; ett antal företag, främst Sequent Computer Systems, började specialisera sig på att bygga avancerade SMP-system. Sequent, som förvärvades av IBM år 1999, fick beröm för sin design men var aldrig kunna konkurrera effektivt med jättarna i databranschen. Nyare multiprocessing tekniker som icke enhetlig minnesåtkomst (NUMA) har delvis ersatts SMP i high-end system.

Datortillverkare har experimenterat med symmetrisk multi i konsument-nivå hårdvara genom åren; utanför dyr entusiast hårdvara är dock de flesta persondatorer saknar tekniken. Nya tekniker för att göra en enda CPU system effektivare, till exempel samtidig multitråd eller "hyperthreading," tillsammans med ökningen av multicore-teknik har ökat prestanda datorer utan den extra kostnaden för SMP. Det är dock möjligt att kombinera dessa tekniker, och de mest kraftfulla stationära datorer kan innehålla flera flerkärniga processorer anslutna genom SMP, vilket skapar ett system med massiva mängder datorkraft.

  • En central behandlingsenhet.