同构型多处理机英文解释翻译、同构型多处理机的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 homogeneous multiprocessor
分词翻译:
同的英语翻译:
alike; be the same as; in common; same; together
【医】 con-; homo-
构型的英语翻译:
【化】 configuration
【医】 configuration
多处理机的英语翻译:
【计】 multiprocesor; multiprocessor; polypocessor
专业解析
同构型多处理机(Homogeneous Multiprocessor)是一种由多个相同类型处理器构成的并行计算系统,其核心特征为处理器架构、指令集及内存访问模式的一致性。此类系统通过对称多处理(SMP)架构实现资源共享,所有处理器通过总线或交叉开关连接至统一的物理内存池,并遵循相同的内存寻址协议。其设计目标在于通过任务并行化提升计算效率,同时降低因异构硬件差异导致的调度复杂度。
核心特性
- 架构对称性:所有处理器采用相同的微架构设计,例如Intel Xeon系列多路服务器处理器集群,可确保指令执行周期与运算能力的一致性(来源:IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems)。
- 全局内存共享:通过NUMA(非均匀内存访问)或UMA(均匀内存访问)模型实现内存协同,例如AMD EPYC处理器采用的Infinity Fabric互联技术(来源:ACM Computing Surveys)。
- 集中式任务调度:操作系统内核通过负载均衡算法(如Linux CFS调度器)动态分配线程至空闲处理器,减少资源争用(来源:USENIX Symposium on Operating Systems Design and Implementation)。
应用场景
- 科学计算:气象模拟、流体动力学分析等需大规模浮点运算的领域,例如美国能源部基于IBM Power9的同构超算系统Summit。
- 数据库服务器:Oracle RAC集群依赖同构多处理实现ACID事务的高并发处理(来源:IEEE Xplore Digital Library)。
数学表达
任务加速比可通过Amdahl定律估算:
$$
S = frac{1}{(1-P) + frac{P}{N}}
$$
其中$P$为可并行化任务比例,$N$为处理器数量。
网络扩展解释
同构型多处理机是计算机系统中的一种并行处理架构,其核心特点是由多个相同类型或结构的处理单元(CPU)组成,这些处理单元通过共享存储器或高速互联网络协同工作。以下是详细解释:
1.基本定义
- 同构型多处理机(Homogeneous Multiprocessor)指系统中所有处理机在硬件架构、指令集和功能上完全一致,例如均采用同型号的CPU。
- 与之相对的是异构型多处理机(Heterogeneous Multiprocessor),后者包含不同类型或架构的处理单元,如CPU与GPU混合系统。
2.结构特点
- 对称性:各处理机地位平等,可独立执行任务,共享内存、I/O等资源。
- 并行处理:通过任务划分实现作业或任务级并行,适用于需要高并发性的场景。
- 存储模型:通常采用统一内存访问(UMA)或非统一内存访问(NUMA)架构。
3.应用场景
- 高性能计算:如科学计算、大规模数据分析,通过多处理单元加速任务。
- 服务器集群:提升多用户并发请求的处理能力。
- 实时系统:冗余设计可增强系统容错性。
4.与阵列处理机的区别
- 阵列处理机(如SIMD架构)侧重数据级并行,通过单指令流操作多数据;而同构型多处理机支持多指令流多数据流(MIMD),灵活性更高。
5.典型代表
- 对称多处理机(SMP):是同构型的常见实现形式,例如多核CPU系统。
参考资料
综合(基础定义)、(架构对比)、(分类与存储模型)等网页信息整理。
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