NUMA (non-uniform memory access)

NUMA (non-uniform memory access) é um método de configuração de um cluster do microprocessador em um sistema de multiprocessamento, de modo que eles podem compartilhar memória localmente, melhorando o desempenho e a capacidade do sistema a ser expandida. A NUMA é utilizada num sistema simétrico de multiprocessamento (SMP). Um sistema SMP é um sistema “fortemente acoplado”, em que múltiplos processadores que trabalham sob um único sistema operacional acessam a memória um do outro sobre um barramento comum ou caminho “interconectado”. Normalmente, uma limitação do SMP é que como microprocessadores são adicionados, o barramento compartilhado ou caminho de dados ficam sobrecarregados e se tornam um gargalo de desempenho. NUMA adiciona um nível intermediário de memória compartilhada entre alguns microprocessadores para que todos os acessos de dados não tenham que viajar no barramento principal.

NUMA pode ser pensado como um ” aglomerado em uma caixa.”O cluster normalmente consiste de quatro microprocessadores (por exemplo, quatro microprocessadores Pentium) interligados em um ônibus local (por exemplo, um Peripheral Component Interconnect bus) para uma memória compartilhada (chamado de “cache L3 “) em uma única placa-mãe (que também pode, provavelmente, ser conhecido como um cartão ). Esta unidade pode ser adicionada a unidades similares para formar um sistema de multiprocessamento simétrico no qual um barramento SMP comum interconecta todos os clusters. Tal sistema normalmente contém de 16 a 256 microprocessadores. Para um programa de aplicação rodando em um sistema SMP, todas as memórias individuais do processador parecem uma única memória.

Quando um processador procura de dados em um determinado endereço de memória, ele procura primeiro no cache L1 no microprocessador propriamente dito, então, um pouco maior L1 e cache L2 de chip nas proximidades e, em seguida, um terceiro nível de cache que NUMA configuração fornece antes de buscar os dados no remoto “memória” localizado perto de outros microprocessadores. Cada um destes clusters é visto por NUMA como um “nó” na rede de interconexão. NUMA mantém uma visão hierárquica dos dados em todos os nós.

Data is moved on the bus between the clusters of a NUMA SMP system using scalable coherent interface (SIC) technology. SCI coordena o que é chamado de “coerência de cache” ou consistência através dos nós dos múltiplos clusters.Os sistemas SMP e NUMA são normalmente utilizados para aplicações como a mineração de dados e o sistema de apoio à decisão, no qual o processamento pode ser dividido em vários processadores que trabalham coletivamente em uma base de dados comum. Sequent, Data General, e NCR estão entre as empresas que produzem sistemas numa SMP.