计算机体系结构中的分布式内存多计算机是什么?


图中模拟了一个分布式内存多计算机系统。该系统包括多个被称为节点的计算机,这些计算机通过消息传递网络连接。每个节点都是一个独立的计算机,包括一个处理器、本地内存,有时还连接磁盘或I/O外设。

消息传递网络支持节点之间的点对点静态连接。所有本地内存都是私有的,只能由本地处理器访问。对于这种方法,传统的Muticomputer被称为无远程内存访问(NORMA)机器。

这种情况将在未来的具有分布式共享内存的多计算机中不断被消除。节点间通信是通过静态连接网络传递消息来实现的。

多计算机世代——现代多计算机使用硬件路由器来传递消息。每个路由器都连接着一个计算机节点。边界路由器可以连接到I/O和外围设备。

任何两个节点之间的消息传递都涉及一系列路由器和通道。异构多计算机允许混合类型的节点。异构多计算机中的节点间通信是通过兼容的数据表示和消息传递协议实现的。

消息传递多计算机经历了两代发展,新一代正在兴起。

第一代(1983-1987)基于使用超立方体体系结构和软件控制消息交换的处理器板技术。加州理工学院Cosmic和Intel iPSC/1代表了第一代发展。

第二代(1988-1992)采用网状互连体系结构、硬件消息路由和用于中等粒度分布式计算的软件环境实现,如Intel Paragon和Parsys SuperNode 1000所示。

正在兴起的新一代(1993-1997)预计将是一个细粒度多计算机,例如MIT J-Machine和加州理工学院Mosaic,它在同一个VLSI芯片上实现了处理器和通信设备。

流行的拓扑结构包括环、树、网格、环面、超立方体、立方体连接循环等。节点之间需要各种通信模式,例如一对一、广播、排列和多播模式。

多计算机的重要问题包括消息路由方案、网络流量控制策略、死锁避免、虚拟通道、消息传递原语和程序分解技术。

更新于:2021年7月30日

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