什么是 UMA?


UMA 代表统一内存访问。它是一种用于并行计算机的共享内存体系结构。UMA 模型中的所有处理器都统一共享物理内存。在 UMA 体系结构中,访问内存位置的时间与发出请求的处理器或包含共享数据的内存芯片无关。

尽管 UMA 体系结构不适合构建可扩展的并行计算机,但它非常适合构建小型单总线多处理器。两台这样的机器分别是 Encore Computer Corporation 的 Encore Multimax,代表了 20 世纪 80 年代后期的技术,以及 Silicon Graphics Computing Systems 的 Power Challenge,代表了 20 世纪 90 年代的技术。

Encore Multimax

Encore Multimax 最先进的功能(在它上市时)是 Nanobus,它是首批商用挂起总线应用之一。与许多锁定总线不同,Nanobus 中的地址总线和数据总线是分开的。

地址总线在 Nanobus 上启动内存读和内存写传输。在写事务的情况下,数据总线与地址总线一起使用,而在读事务中,数据总线可由内存单元用于传输先前读访问的结果。

分别但协同工作的仲裁器逻辑用于在 20 个处理器和 16 个内存库之间分配地址和数据总线。集中式仲裁器用于实现地址总线的公平循环轮询仲裁策略。

但是,在某些条件下,集中式地址总线仲裁器的工作可能会受到分布式访问控制机制的影响。如果处理器或内存控制器在一定数量的总线周期内无法获得对地址总线的控制权,则它们可以使用特殊的总线选择线强制中央仲裁器拒绝其他总线主机的地址总线访问。

Encore Multimax 的下一个功能是在处理器板和内存板上应用流水线。流水线使处理器能够在完成前一个总线周期之前启动新的总线周期,并使内存控制器能够在完成前一个内存访问请求的服务之前接收新的内存访问请求。流水线是通过在处理器板和内存板上应用缓冲寄存器来实现的。

Power Challenge

Power Challenge 多处理器的核心是 POWERpath-2 分割事务共享总线。用于分割读取事务的关联内存由八个所谓的读取资源构成,也就是说,最多可以同时有八个读取处于挂起状态。

POWERpath-2 总线是根据 RISC 理念设计的。总线事务的类型和变体很少,每个事务都需要相同的五个总线周期:仲裁、解析、地址、解码、确认。这五个周期由每个总线控制器同步执行。

更新时间: 2021 年 7 月 23 日

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