Contenido

• Cuadro comparativo
• Definición de UMA
• Definición de NUMA
• Conclusión

Los multiprocesadores se pueden dividir en tres categorías de modelos de memoria compartida: UMA (Acceso uniforme a la memoria), NUMA (Acceso no uniforme a la memoria) y COMA (Acceso a memoria solo en caché). Los modelos se diferencian en función de cómo se distribuyen los recursos de memoria y hardware. En el modelo UMA, la memoria física se comparte de manera uniforme entre los procesadores, que también tienen la misma latencia para cada palabra de memoria, mientras que NUMA proporciona un tiempo de acceso variable para que los procesadores accedan a la memoria.

El ancho de banda utilizado en el UMA para la memoria está restringido ya que utiliza un solo controlador de memoria. El motivo principal del advenimiento de las máquinas NUMA es mejorar el ancho de banda disponible para la memoria mediante el uso de múltiples controladores de memoria.

1. 1. Cuadro comparativo
   2. Definición
   3. Diferencias clave
   4. Conclusión

Cuadro comparativo

Bases para la comparación	UMA	NUMA
Básico	Utiliza un solo controlador de memoria	Controlador de memoria múltiple
Tipo de autobuses utilizados	Single, multiple y crossbar.	Árbol y jerárquico
Tiempo de acceso a la memoria	Igual	Cambios según la distancia del microprocesador.
Adecuado para	Propósito general y aplicaciones de tiempo compartido	Aplicaciones en tiempo real y tiempo crítico
Velocidad	Más lento	Más rápido
Banda ancha	Limitado	Más que UMA.

Definición de UMA

UMA (acceso uniforme a la memoria) El sistema es una arquitectura de memoria compartida para los multiprocesadores. En este modelo, todos los procesadores utilizan una sola memoria y acceden al sistema multiprocesador con la ayuda de la red de interconexión. Cada procesador tiene el mismo tiempo de acceso a la memoria (latencia) y velocidad de acceso. Puede emplear cualquiera de los conmutadores de bus único, bus múltiple o barra transversal. Como proporciona acceso equilibrado a la memoria compartida, también se conoce como SMP (multiprocesador simétrico) sistemas.

El diseño típico del SMP se muestra arriba donde cada procesador se conecta primero al caché y luego el caché se vincula al bus. Por fin el bus está conectado a la memoria. Esta arquitectura UMA reduce la contención para el bus mediante la obtención de las instrucciones directamente desde la caché aislada individual. También proporciona la misma probabilidad de leer y escribir a cada procesador. Los ejemplos típicos del modelo UMA son los servidores Sun Starfire, el servidor alfa Compaq y la serie HP v.

Definición de NUMA

NUMA (Acceso a memoria no uniforme) También es un modelo multiprocesador en el que cada procesador se conecta con la memoria dedicada. Sin embargo, estas pequeñas partes de la memoria se combinan para crear un solo espacio de direcciones. El punto principal a considerar aquí es que, a diferencia de UMA, el tiempo de acceso de la memoria depende de la distancia donde se coloca el procesador, lo que significa un tiempo de acceso de memoria variable. Permite el acceso a cualquiera de las ubicaciones de memoria mediante el uso de la dirección física.

Como se mencionó anteriormente, la arquitectura NUMA está destinada a aumentar el ancho de banda disponible para la memoria y para lo cual utiliza múltiples controladores de memoria. Combina numerosos núcleos de máquina en "nodos"Donde cada núcleo tiene un controlador de memoria. Para acceder a la memoria local en una máquina NUMA, el núcleo recupera la memoria administrada por el controlador de memoria por su nodo. Mientras se accede a la memoria remota que maneja el otro controlador de memoria, el núcleo es la solicitud de memoria a través de los enlaces de interconexión.

La arquitectura NUMA utiliza las redes de árbol y bus jerárquico para interconectar los bloques de memoria y los procesadores. BBN, TC-2000, SGI Origin 3000, Cray son algunos de los ejemplos de la arquitectura NUMA.

1. El modelo UMA (memoria compartida) utiliza uno o dos controladores de memoria. Por el contrario, NUMA puede tener múltiples controladores de memoria para acceder a la memoria.
2. Los buses individuales, múltiples y de barra transversal se utilizan en la arquitectura UMA. Por el contrario, NUMA utiliza buses jerárquicos y de tipo árbol y conexión de red.
3. En UMA, el tiempo de acceso a la memoria para cada procesador es el mismo, mientras que en NUMA el tiempo de acceso a la memoria cambia a medida que cambia la distancia de la memoria al procesador.
4. Las aplicaciones de uso general y de tiempo compartido son adecuadas para las máquinas UMA. Por el contrario, la aplicación adecuada para NUMA es en tiempo real y centrada en el tiempo crítico.
5. Los sistemas paralelos basados ​​en UMA funcionan más lentamente que los sistemas NUMA.
6. Cuando se trata de ancho de banda UMA, tiene un ancho de banda limitado. Por el contrario, NUMA tiene más ancho de banda que UMA.

Conclusión

La arquitectura UMA proporciona la misma latencia general a los procesadores que acceden a la memoria. Esto no es muy útil cuando se accede a la memoria local porque la latencia sería uniforme. Por otro lado, en NUMA cada procesador tenía su memoria dedicada que elimina la latencia cuando se accede a la memoria local. La latencia cambia a medida que cambia la distancia entre el procesador y la memoria (es decir, no uniforme). Sin embargo, NUMA ha mejorado el rendimiento en comparación con la arquitectura UMA.