ما هو الوصول غير الموحد للذاكرة (NUMA)؟

Last Updated: 2020-12-09
4.6
(5)
ملخص:NUMA ، اختصار لـ Non-Unified Memory Access ، هو تصميم ذاكرة كمبيوتر للمعالجة المتعددة. انظر هنا للحصول على مقدمة كاملة لـ NUMA.

تعريف

NUMA هي بنية معالجة متعددة حيث يتم تقسيم الذاكرة إلى تخزين ضيق وبعيد ، ويعتمد وقت الوصول إلى الذاكرة على موقع الذاكرة بالنسبة للمعالج.

ضمن NUMA ، تصل المعالجات إلى الذاكرة المحلية الخاصة بها بشكل أسرع من الذاكرة غير المحلية. تقتصر فوائد NUMA على أعباء عمل محددة ، خاصة على الخوادم حيث ترتبط البيانات عادةً بقوة بمهام أو مستخدمين محددين.

أنظمة الوصول إلى الذاكرة غير الموحدة هي منصات خادم متقدمة مع ناقل نظام متعدد. يمكن لهذه الأنظمة الأساسية استخدام معالجات متعددة على لوحة واحدة ، ويمكن لجميع المعالجات الوصول إلى كل الذاكرة الموجودة على اللوحة الأم.

تتبع معماريات NUMA منطقيًا في القياس من هندسة SMP (المعالجة المتعددة المتماثلة). مقارنةً بـ SMP ، تتسع بنية NUMA إلى عدد أكبر من وحدات المعالجة المركزية.

مبدأ اساسي

تعمل وحدات المعالجة المركزية الحديثة بشكل أسرع بكثير من الذاكرة الرئيسية التي تستخدمها. في المراحل الأولى من الحوسبة ومعالجة البيانات ، تعمل وحدة المعالجة المركزية عادةً بشكل أبطأ من ذاكرتها. يعد تحديد رقم الوصول إلى الذاكرة هو المفتاح لاستخراج الأداء العالي من أجهزة الكمبيوتر الحديثة.

ومع ذلك ، فإن الزيادة الحادة في حجم نظام التشغيل والتطبيقات التي تعمل على نظام التشغيل غالبًا ما تطغى على تحسينات معالجة ذاكرة التخزين المؤقت هذه. نظام متعدد المعالجات بدون NUMA يجعل المشكلة أسوأ.

تحاول NUMA معالجة هذه المشكلة من خلال توفير ذاكرة منفصلة لكل معالج ، وتجنب تأثير الأداء عندما تقوم معالجات متعددة بحل الذاكرة نفسها.

إلى جانب ذلك ، تشتمل أنظمة NUMA على أجهزة أو برامج أخرى لنقل البيانات بين بنوك الذاكرة. هذا يقلل من سرعة المعالجات المتصلة بهذه البنوك. لذلك ، تعتمد زيادة السرعة الإجمالية بسبب NUMA في الغالب على طبيعة مهمة التشغيل.

ذاكرة التخزين المؤقت المتماسكة NUMA (ccNUMA)

تستفيد جميع بنيات وحدة المعالجة المركزية تقريبًا من المواقع المرجعية في الوصول إلى الذاكرة بكمية صغيرة من الذاكرة عالية السرعة غير المشتركة تسمى التخزين المؤقت.

تتبنى ccNUMA الاتصال بين المعالجات بين وحدات التحكم في ذاكرة التخزين المؤقت للحفاظ على صور ذاكرة متسقة عندما تخزن ذاكرات التخزين المؤقت المتعددة نفس موقع الذاكرة. نتيجة لذلك ، يعمل ccNUMA بشكل ضعيف عندما تحاول معالجات متعددة الوصول بسرعة وباستمرار إلى نفس منطقة الذاكرة.

يحاول دعم NUMA في نظام التشغيل تقليل تكرار مثل هذا الوصول عن طريق تخصيص المعالجات والذاكرة بطريقة ودية NUMA ومنع خوارزميات الجدولة والقفل اللازمة لجعل الوصول غير المألوف لـ NUMA.

دعم البرمجيات

نظرًا لأن NUMA يؤثر بشكل كبير على أداء الوصول إلى الذاكرة ، فإن بعض تحسينات البرامج مطلوبة للسماح بجدولة سلاسل العمليات والعمليات للوصول إلى بيانات الذاكرة الخاصة بهم.

  • يدعم Silicon Graphics IRIX بنية ccNUMA عبر 1240 CPU و Origin Server Series.
  • قام Microsoft Windows 7 ، وكذلك Windows Server 2008 R2 ، بزيادة الدعم لأكثر من 64 مركزًا منطقيًا لبنية NUMA.
  • يضيف Java 7 دعمًا لمخصصات ذاكرة NUMA المدركين ومجمعات البيانات المهملة.
  • قدم الإصدار 3.13 من Linux kernel العديد من السياسات لوضع العمليات بالقرب من الذاكرة ومعالجة المواقف مثل استخدام صفحات شفافة كبيرة أو مشاركة صفحات الذاكرة بين العمليات. تسمح إعدادات sysctl الجديدة بتمكين أو تعطيل موازنة NUMA وتكوين العديد من معلمات موازنة الذاكرة NUMA.
  • يستخدم OpenSolaris lgroups لنمذجة بنية NUMA.
  • يضيف FreeBSD صلة NUMA الأولية وتكوين السياسة إلى الإصدار 11.0

الحد الأدنى!

باختصار ، بعد تصفح هذه الصفحة ، سيكون لديك فهم أفضل للتعريف والمفهوم الأساسي وطريقة العمل للوصول إلى الذاكرة غير الموحدة. ستعرف أيضًا أن NUMA يؤثر على أداء الوصول إلى الذاكرة بحيث يتم تحسين بعض البرامج لدعمها.

 

ما مدى فائدة هذا المنشور؟

انقر على نجمة لتقييمها!

متوسط تقييم4.6/ 5. عدد الأصوات:5

لا توجد أصوات حتى الآن! كن أول من يقيم هذا المنشور.

المقال السابق

كيفية إعادة أحدث رمز Google Chrome لنظام التشغيل Mac إلى الإصدار الأصلي؟ الملخص: NUMA ، اختصار لـ Non-Unified Memory Access ، هو تصميم ذاكرة كمبيوتر للمعالجة المتعددة. ابحث هنا عن مقدمة كاملة ...

المادة التالية

كيفية استرداد مقاطع الفيديو المحذوفة من ماك؟ الملخص: NUMA ، اختصار لـ Non-Unified Memory Access ، هو تصميم ذاكرة كمبيوتر للمعالجة المتعددة. ابحث هنا عن مقدمة كاملة ...

حول Bitwar Data Recovery

3 خطوات لاستعادة أكثر من 500 نوع من المستندات والصور ومقاطع الفيديو والتسجيلات الصوتية وملفات الأرشيف المحذوفة أو المنسقة أو المفقودة من سيناريوهات فقدان البيانات المختلفة.

يتعلم أكثر

مقالات ساخنة

    مقالات ذات صلة