T12.2 Multiprosessorer

Question 1

⭐️ Flerkjerneprosessor

Answer 1

Dersom det er en prosessorbrikke i en multiprosessor

Question 2

⭐️ Multiprosessorer

Answer 2

Dersom det er mer enn en prosessorbrikke i en multiprosessor

Question 3

⭐️ Delt minne (Shared Memory Multiprocessor (SMP))

Answer 3

Dersom prosessorene deler det fysiske minnerommet

Question 4

Uniform memory access (UMA)

Answer 4

En multiprosessor der hvor forsinkelsen for et ord i hovedminnet er ca. det samme uansett hvor mange og hvilke prosessorer som ber om tilgang

Question 5

Nonuniform memory access (NUMA)

Answer 5

En multiprosessor der hvor noen minneaksesseringer er mye raskere en andre avhengig av hvilken prosessor som ber om hvilket ord

Question 6

⭐️ Distribuert minne (Distributed memory multiprocessor)

Answer 6

Dersom prosessorene ikke deler det fysiske minnerommet

Question 7

⭐️ Hva er styrkene med multiprosessorer med delt minne?

Answer 7

Enkel programmering: Siden alle prosessorer har tilgang til en felles minneplass.
Rask kommunikasjon mellom prosessorene
Skalerbarhet: Ved å legge til flere prosessorer
Ressursdeling: Prosessorene kan dele ressurser som data og programmer

Question 8

⭐️ Hva er styrkene med multiprosessorer med distribuert minne?

Answer 8

Skalerbarhet: Hver prosessor har sitt eget minne, noe som gjør det enklere å skalere systemet ved å legge til flere prosessorer uten å bekymre seg for minneflaskehalser.
Redusert minnekonflikt: Siden hver prosessor har sitt eget minne, reduseres risikoen for minnekonflikter og flaskehalser som kan oppstå i systemer med delt minne.
Lokalitet: Prosessorer kan raskt få tilgang til sitt eget lokale minne
Feiltoleranse: Distribuerte minnesystemer kan være mer feiltolerante, siden en feil i en prosessors minne ikke nødvendigvis påvirker de andre prosessorene og deres minne.

Question 9

⭐️ Hva er svakhetene til multiprosessorer med delt minne?

Answer 9

• Minneflaskehalser
• Kompleksitet i synkronisering
• Skalerbarhetsproblemer
• Kostnad

Question 10

⭐️ Hva er svakhetene til multiprosessorer med distribuert minne?

Answer 10

• Kommunikasjonskostnader
• Kompleksitet i programmering
• Lastbalansering
• Krevende feilhåndtering
• Skalerbarhet

Question 11

⭐️ Hva er den overordnede arkitekturen til en flerkjerneprosessor?

Answer 11

Delt minne arkitektur, og deler typisk siste nivå hurtigbuffer (LLC) mellom kjernene

Question 12

⭐️ Hver prosessorkjerne i en flerkjerneprosessor har typisk to nivåer med

Answer 12

private hurtigbuffer

Question 13

⭐️ Nivå 1 i en flerkjerneprosessor er

Answer 13

nærmest prosessorkjernen og liten

Question 14

⭐️ Hvorfor er nivå 1 i en flerkjerneprosessor nærmest prosessorkjernen og liten?

Answer 14

For å få ned trefftiden

Question 15

⭐️ Nivå 2 i en flerkjerneprosessoer er større enn

Answer 15

Nivå 1

Question 16

⭐️ Bom i siste nivå hurtigbuffer (LLC) i en flerkjerneprosessor går til

Answer 16

minnekontrollerne, som tar seg av lesing og skriving til hovedminnet (DRAM)

Question 17

⭐️ Hvorfor er synkronisering nødvending?

Answer 17

Enkelt ting må utføres i rekkefølge (synkroniseres), denne delen av koden kalles den kritiske seksjonen

Question 18

⭐️ Hvordan implementeres synkronisering?

Answer 18

• Først lese, så skrive til en minnelokasjon og kunne garantere at ingenting har skjedd mellom leseoperasjonen og skriveoperasjonen
• Implementeres med “load reserved” og “store conditional”

Question 19

Synkronisering

Answer 19

Prosessen av å koordinere oppførselen til to eller flere prosessorer, som kan kjøre på forskjellige prosessorer

Question 20

Kritiske seksjonen av kode

Answer 20

Den delen av koden som må synkroniseres / utføres i rekkefølge

Question 21

⭐️ Hva går behovet for at hurtigbuffere må holdes koherente ut på?

Answer 21

Alle prosessorer må se operasjoner på samme dataelement i samme rekkefølge

Question 22

⭐️ Hvordan løses behovet for å holde hurtigbuffere koherente?

Answer 22

Ved å ha maskinvarestøtte som garanterer at alle prosessorer ser på operasjoner på samme dataelement i samme rekkefølge

Question 23

⭐️ Hva går minnekonsistensproblemet ut på?

Answer 23

Regler for de lovlige rekkefølgene på operasjoner til ulike dataelement

Question 24

⭐️ Hvordan løses minnekonsistensproblemet?

Answer 24

Maskinen passer på at bare lovlige rekkefølger oppstår vha. konsistensprotokoller

Question 25

⭐️ Snooping

Answer 25

Alle prosessorer overvåker (snooper) en felles buss for å holde oversikt over endringer i minnet. Når en prosessor skriver til minnet, oppdateres eller invalides kopiene i andre prosessorers cache.