In der Computerwissenschaft ist symmetrische Mehrverarbeitung (SMP) mit einer Mehrverarbeiter-Computerhardware-Architektur verbunden, wo zwei oder mehr identische Verarbeiter mit einem einzelnen geteilten Hauptgedächtnis verbunden werden und von einem einzelnen OS Beispiel kontrolliert werden. Allgemeinste Mehrverarbeiter-Systeme verwenden heute eine SMP Architektur. Im Fall von Mehrkernverarbeitern gilt die SMP Architektur für die Kerne, sie als getrennte Verarbeiter behandelnd. Verarbeiter können mit Bussen, Querbalken-Schaltern miteinander verbunden werden oder auf dem Span Netze verwickeln. Der Engpass in der Skalierbarkeit von SMP das Verwenden von Bussen oder Querbalken-Schaltern ist die Bandbreite und der Macht-Verbrauch der Verbindung unter den verschiedenen Verarbeitern, dem Gedächtnis und der Plattenreihe. Ineinandergreifen-Architekturen vermeiden diese Engpässe, und stellen fast geradlinige Skalierbarkeit viel höheren Verarbeiter-Zählungen am Opfer von programmability zur Verfügung:

Ein Computersystem, das symmetrische Mehrverarbeitung verwendet, wird einen symmetrischen Mehrverarbeiter oder symmetrisches Mehrverarbeiter-System (SMP System) genannt. SMP Systeme erlauben jedem Verarbeiter, an jeder Aufgabe zu arbeiten, egal wo die Daten für diese Aufgabe im Gedächtnis gelegen werden, vorausgesetzt, dass jede Aufgabe im System nicht in der Ausführung auf zwei oder mehr Verarbeitern zur gleichen Zeit ist; mit der richtigen Betriebssystembetreuung können SMP Systeme Aufgaben zwischen Verarbeitern leicht bewegen, um das Arbeitspensum effizient zu erwägen.

Alternativen

SMP das Verwenden eines einzelnen geteilten Systembusses vertritt einen der frühsten Stile von Mehrverarbeiter-Maschinenarchitekturen, die normalerweise verwendet sind, um kleinere Computer mit bis zu 8 Verarbeitern zu bauen.

Größere Computersysteme könnten neuere Architekturen wie NUMA verwenden (Ungleichförmiger Speicherzugang), der verschiedene Speicherbanken verschiedenen Verarbeitern widmet. In einer NUMA Architektur können Verarbeiter auf lokales Gedächtnis schnell und entferntes Gedächtnis langsamer zugreifen. Das kann Speicherdurchfluss drastisch verbessern, so lange die Daten zu spezifischen Prozessen (und so Verarbeiter) lokalisiert werden. Auf der Kehrseite macht NUMA die Kosten von bewegenden Daten von einem Verarbeiter bis einen anderen, als im Arbeitspensum-Ausgleichen, teurer. Die Vorteile von NUMA werden auf besondere Arbeitspensen namentlich auf Servern beschränkt, wo die Daten häufig stark mit bestimmten Aufgaben oder Benutzern vereinigt werden.

Schließlich gibt es gebündelte Mehrverarbeitung des Computers (wie Beowulf), in dem nicht das ganze Gedächtnis für alle Verarbeiter verfügbar ist. Sich sammelnde Techniken werden ziemlich umfassend verwendet, um sehr große Supercomputer zu bauen.

In dieser Diskussion wird ein einzelner Verarbeiter als ein Uni-Verarbeiter (UP) angezeigt.

Vorteile und Nachteile

SMP hat vielen Nutzen in der Wissenschaft, der Industrie und dem Geschäft, die häufig Gewohnheitsprogrammierte Software für (die stark mehrbeanspruchte) Mehrgewindeverarbeitung verwenden. Jedoch werden die meisten Verbrauchsgüter wie Textverarbeitungsprogramme und Computerspiele auf solcher Art und Weise geschrieben, dass sie große Vorteile gleichzeitiger Systeme nicht gewinnen können. Für Spiele ist das gewöhnlich, weil das Schreiben eines Programms, um Leistung auf SMP Systemen zu vergrößern, einen Leistungsverlust auf uniprocessor Systemen erzeugen kann., jedoch werden Mehrkernchips mehr in neuen Computern üblich, und das Gleichgewicht zwischen installiertem uni- und Mehrkerncomputern kann sich in den nächsten Jahren ändern.

Uniprocessor und Systeme von SMP verlangen verschiedene Programmierverfahren, maximale Leistung zu erreichen. Programme, die auf SMP Systemen laufen, können eine Leistungszunahme erfahren, selbst wenn sie für uniprocessor Systeme geschrieben worden sind. Das ist, weil Hardware-Unterbrechungen, die gewöhnlich Programm-Ausführung aufheben, während der Kern sie behandelt, auf einem müßigen Verarbeiter stattdessen durchführen können. Die Wirkung in den meisten Anwendungen (z.B Spiele) ist nicht soviel eine Leistungszunahme wie das Äußere, dass das Programm viel glatter läuft. In einigen Anwendungen, besonders Bearbeiter und einige verteilte Rechenprojekte, wird man eine Verbesserung durch einen Faktor (fast) der Zahl von zusätzlichen Verarbeitern sehen.

In Situationen, wo mehr als ein Programm zur gleichen Zeit durchführt, wird ein SMP System beträchtlich bessere Leistung haben als ein Uni-Verarbeiter, weil verschiedene Programme auf verschiedenen Zentraleinheiten gleichzeitig laufen können.

Systemprogrammierer müssen Unterstützung für SMP ins Betriebssystem bauen: Sonst bleiben die zusätzlichen Verarbeiter müßig und die Systemfunktionen als ein uniprocessor System.

In Fällen, wo eine SMP Umgebung viele Jobs bearbeitet, erfahren Verwalter häufig einen Verlust der Hardware-Leistungsfähigkeit. Softwareprogramme sind entwickelt worden, um Jobs zu planen, so dass die Verarbeiter-Anwendung sein maximales Potenzial erreicht. Gute Softwarepakete können dieses maximale Potenzial erreichen, indem sie jede Zentraleinheit getrennt geplant wird, sowie im Stande gewesen wird, vielfache SMP Maschinen und Trauben zu integrieren.

Der Zugang zum RAM wird in Fortsetzungen veröffentlicht; das und Kohärenz des geheimen Lagers geben Ursache-Leistung aus, um ein bisschen hinter der Zahl von zusätzlichen Verarbeitern im System langsam zu vergehen.

Einstufungssysteme

Ungefähr vor 2006 haben Einstufungsserver und Arbeitsplätze mit zwei Verarbeitern den SMP Markt beherrscht. Mit der Einführung von Doppelkerngeräten wird SMP in neuesten Tischmaschinen und in vielen Laptop-Maschinen gefunden. Die populärste Einstufung verwenden SMP Systeme die x86 Befehlssatz-Architektur und basieren auf dem Xeon von Intel, Pentium D, Kernduett, und 2 Kernduett hat Verarbeiter oder den Athlon64 X2 von AMD, Quad FX oder Opteron 200 und 2000 Reihe-Verarbeiter gestützt. Server verwenden jene Verarbeiter und andere sogleich verfügbare non-x86 Verarbeiter-Wahlen, einschließlich der Sonne-Mikrosysteme UltraSPARC, Fujitsu SPARC64 III und später, SGI MIPS, Intel Itanium, PAPA-RISC von Hewlett Packard, Hewlett Packard (verschmolzen mit Compaq, der erste Digital Equipment Corporation erworben hat) Alpha im DEZ, IBM POWER und Apple Computer PowerPC (spezifisch G4 und G5 Reihe, sowie früherer PowerPC 604 und 604e Reihe) Verarbeiter. In allen Fällen sind diese Systeme in uniprocessor Versionen ebenso verfügbar.

Früher haben SMP Systeme Hauptplatinen verwendet, die zwei oder mehr Zentraleinheitssteckdosen haben., Mikroprozessor-Hersteller haben Zentraleinheitsgeräte mit zwei oder mehr Verarbeitern in einem Gerät, zum Beispiel, Itanium, MACHT, UltraSPARC, Opteron, Athlon, Kern-2 und Xeon eingeführt alle haben Mehrkernvarianten. Athlon und Core 2 Duett-Mehrverarbeiter sind mit uniprocessor Varianten mit der Steckdose vereinbar, so ist eine teure Doppelsteckdose-Hauptplatine nicht mehr erforderlich, um eine Einstufung SMP Maschine durchzuführen. Es sollte auch bemerkt werden, dass Doppelsteckdose Designs von Opteron sind technisch ccNUMA Designs, obwohl sie als SMP für einen geringen Verlust in der Leistung programmiert werden können. Gestützte SMP Systeme der Software können durch die Verbindung kleinerer Systeme zusammen geschaffen werden. Ein Beispiel davon ist die von ScaleMP entwickelte Software.

Mitte Niveau-Systeme

Der Burroughs D825 hat zuerst SMP 1962 durchgeführt.

Es wurde später andere Großrechner durchgeführt. Mitte Niveau-Server, zwischen vier und acht Verarbeitern verwendend, kann mit dem Abgeordneten von Intel Xeon, AMD Opteron 800 und 8000 Reihen und oben erwähnter UltraSPARC, SPARC64, MIPS, Itanium, PAPA-RISC, Alpha und MACHT-Verarbeiter gefunden werden. Systeme des hohen Endes, mit sechzehn oder mehr Verarbeitern, sind auch mit allen obengenannten Verarbeitern verfügbar.

Folgende Computersysteme haben das große SMP Maschinenverwenden Intel 80386 (und spätere 80486) Verarbeiter gebaut. Einige kleinere 80486 Systeme haben bestanden, aber der Hauptx86 SMP Markt hat mit der Technologie von Intel Pentium begonnen, die bis zu zwei Verarbeiter unterstützt. Intel Pentium Pro hat SMP-Unterstützung mit bis zu vier Verarbeitern heimisch ausgebreitet. Später haben Intel Pentium II und Verarbeiter von Intel Pentium III Doppelzentraleinheitssysteme abgesehen von jeweiligem Celerons erlaubt. Dem wurde von den Verarbeitern von Intel Pentium II Xeon und Intel Pentium III Xeon gefolgt, die mit bis zu vier Verarbeitern in einem System heimisch verwendet werden konnten. 2001 hat AMD ihren Athlon Abgeordneten oder Zentraleinheit von MultiProcessor, zusammen mit 760MP Hauptplatine chipset als ihr erstes Angebot im Doppelverarbeiter-Marktplatz befreit. Obwohl mehrere viel größere Systeme gebaut wurden, wurden sie alle durch die physische Speicherwenden-Beschränkung von 64 GiB beschränkt. Mit der Einführung des 64-Bit-Speicherwendens auf dem AMD64 Opteron 2003 und Intel 64 (EM64T) Xeon 2005 sind Systeme im Stande, viel größere Beträge des Gedächtnisses zu richten; wie man erwartet, wird ihre addressable Beschränkung von 16 EiB in der absehbaren Zukunft nicht erreicht.

Betriebssysteme, die auf SMP Computern laufen

• BeOS und Ableitungen
• BSD Nachkommen:
• DragonFly BSD
• FreeBSD
• NetBSD
• OpenBSD
• Burroughs (Unisys) MCP (1961-Gegenwart-)
• HP-UX
• IBM AIX
• IBM i (früher bekannt als i5/OS oder OS/400)
• INTEGRITÄT
• IRIX
• LynxOS
• LabVIEW Echtzeitmodul (Version 8.5 oder später)
• Mit Sitz in Linux Systeme
• Mac OS (7.5.5 zu 9.2.2) und Mac OS X
• Die Familie von Microsoft Windows NT (schließt das Windows 2000, Windows XP, Windows-Aussicht, Windows 7, Windows Server 2003, Windows-Server 2008, usw. ein)
• Windows von Microsoft Eingebettet Kompakt (früher bekannt als Windows Eingebetteter CE / Windows CE.NET / Windows CE) hat SMP-Unterstützung an der Version 7 hinzugefügt
• Kern RTOS
• OpenVMS (seit VMS 5.0)
• OS/2 (seit 2.11)
• OSE Echtzeitbetriebssystem (OSE5)
• PikeOS Echtzeitbetriebssystem für eingebettete Systeme
• Plan 9
• QNX Echtzeitbetriebssystem (2000-Gegenwart-)
• Folgender DYNIX und DYNIX/ptx
• SkyOS
• Sonne Solaris
• Silbe
• Tandem/HP Kern von NonStop
• SPITZEN 10 Betriebssystem für die PDP-10 36-Bit-Architektur (Wahrer SMP seit der Version 7.01)
• UNIVAC EXEC 8 (1964-Gegenwart-)
• VxWorks
• z/OS
• z/TPF
• z/VM
• z/VSE

SMP-fähige Verarbeiter

• ARM
• ARM11 MPCore
• ARM-Kortex-A9 MPCore
• ARM-Kortex-A5 MPCore
• ARM-Kortex-A15 MPCore
• Advanced Micro Devices (AMD)
• Athlon Abgeordneter
• Athlon 64 X2
• Turion 64 X2
• AMD Opteron
• Phenom
• Phenom II
• Athlon II
• Systeme von Azul
• Vega 1
• Vega 2
• Vega 3
• Alpha im DEZ
• Hewlett Packard
• HP-PAPA-RISC
• International Business Machines (IBM)
• RICHTEN SIE Apple/IBM/Motorola PowerPC 601, 604, 604e
• MACHT VON IBM
• System z
• Inmos
• INMOS transputers: T400, T800 und T9000
• Intel
• Intel 486DX
• Intel Pentium P5, Steckdose 5, Steckdose 7
• Intel Pentium OverDrive, Steckdose 7
• Intel Pentium Pro
• Intel Pentium II OverDrive, Steckdose 8
• Intel Pentium II
• Intel Pentium III
• Intel Celeron (auf der Steckdose 370, nicht alle Modelle)
• Intel Pentium D
• Intel Core; Intel Pentium Dual-Core; Intel Core 2
• Intel Core i7
• Intel Core i5
• Intel Xeon
• Intel Itanium; Intel Itanium 2
• glueless bis zu vier Verarbeiter (max. 16 in der IA-32 Vereinbarkeitsweise)
• Ritter von Intel Fährschiff, Ritter von Intel Ecke, Ritter von Intel, die landen
• Motorola/Freescale/Apple

RICHTEN SIE Apple/IBM/Motorola PowerPC 601, 604, 604e

• Sonne-Mikrosysteme
• UltraSPARC Das Sprühen der SPARC Ableitung war Mehrverarbeiter fähig 1991
• SGI/MIPS
• MIPS; MIPS64
• Razamicroelectronic
• XLR
• Tilera
• TILE64 - 64 Kerne
• TILEPro - 36 und 64 Kerne
• ZIEGEL-GX - 16, 36, 64 und 100 Kerne
• Cavium Netze
• Octeon-I, II bis zu 32 MIPS64 Kerne Soc

Siehe auch

• Asymmetrische Mehrverarbeitung
• Massiv parallele Verarbeitung
• Ungleichförmiger Speicherzugang
• Gleichzeitige Nebenläufigkeit
• Folgende Computersysteme
• Softwareaussperrung
• Schauplatz (Computerhardware)

Links

• Geschichte, zu mehrbearbeiten
• Praktische parallele Programmierung in Pascal
• Linux und Multiprocessing
• AMD
• OpenMP - Tutorenkurs für die Parallele, programmierend
• BMDFM: Binäre Dataflow Modulmaschine - SMP Laufzeitumgebung (BMDFM)