Массово-параллельная архитектура ( англ. massive parallel processing , MPP , также «массивно-параллельная архитектура» ) — класс архитектур параллельных вычислительных систем . Особенность архитектуры состоит в том, что память физически разделена.

Описание архитектуры

Система строится из отдельных узлов ( англ. node ), содержащих процессор, локальный банк оперативной памяти, коммуникационные процессоры или сетевые адаптеры, иногда — жёсткие диски и другие устройства ввода-вывода. Доступ к банку оперативной памяти данного узла имеют только процессоры из этого же узла. Узлы соединяются специальными коммуникационными каналами.

Пользователь может определить логический номер процессора, к которому он подключен, и организовать обмен сообщениями с другими процессорами. На машинах массово-параллельной архитектуры используются два варианта работы операционной системы :

• В одном полноценная операционная система работает только на управляющей машине (front-end), а на каждом отдельном узле функционирует сильно урезанный вариант операционной системы, обеспечивающий работу расположенной в нём ветви параллельного приложения.
• Во втором варианте на каждом модуле работает полноценная, чаще всего UNIX-подобная система, устанавливаемая отдельно.

Преимущества архитектуры

Главным преимуществом систем с раздельной памятью является хорошая масштабируемость: в отличие от SMP -систем, в машинах с раздельной памятью каждый процессор имеет доступ только к своей локальной памяти, в связи с чем не возникает необходимости в потактовой синхронизации процессоров. Практически все рекорды по производительности в 1990-е годы установлены на машинах именно такой архитектуры, состоящих из нескольких тысяч процессоров ( ASCI Red , ASCI Blue Pacific ).

Недостатки архитектуры

• отсутствие общей памяти заметно снижает скорость межпроцессорного обмена, поскольку нет общей среды для хранения данных, предназначенных для обмена между процессорами. Требуется специальная техника программирования для реализации обмена сообщениями между процессорами;
• каждый процессор может использовать только ограниченный объём локального банка памяти;
• вследствие указанных архитектурных недостатков требуются значительные усилия для того, чтобы максимально использовать системные ресурсы. Именно этим определяется высокая цена программного обеспечения для массово-параллельных систем с раздельной памятью.

См. также

• Многопроцессорность
• Параллельные вычислительные системы
• Симметричная мультипроцессорность
• Компьютеры пятого поколения

Примечания

Ссылки