处理机间的连接英文解释翻译、处理机间的连接的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 processor to processor connection
分词翻译:
处理机的英语翻译:
【计】 processsor
间的英语翻译:
among; between; separate; sow discord; space
【化】 meta-
【医】 dia-; inter-; meta-
连接的英语翻译:
connect; join; joint; juncture; link
【计】 bussing; catenation; connection; interfacing; join; linkage; linking
【化】 connection
【医】 connection; couple; coupling; union
【经】 link
专业解析
在计算机体系结构中,“处理机间的连接”(英文:Interprocessor Connection 或Interconnect)特指多个中央处理器(CPU)或处理核心之间建立物理与逻辑通信通道的技术与机制。其核心目标是实现高效的数据交换、任务协同与资源共享,支撑并行计算与分布式处理。以下是详细解释:
一、核心含义
-
物理层面
指连接多个独立处理器的硬件链路,包括:
- 总线(Bus):共享通信路径(如前端总线 FSB)。
- 点对点链路(Point-to-Point Links):如 Intel QPI(QuickPath Interconnect)或 AMD Infinity Fabric,通过专用通道直接连接处理器。
- 网络互连(Network Interconnect):在高性能计算中采用 InfiniBand、以太网等构建集群。
-
逻辑层面
涉及通信协议与架构模型:
- 共享内存(Shared Memory):多处理器通过统一地址空间直接访问公共内存(如 SMP 架构)。
- 消息传递(Message Passing):处理器通过发送/接收指令交换数据(常见于 MPI 编程模型)。
二、关键技术特性
- 低延迟(Low Latency):减少数据在处理器间传输的时间,提升实时性(例:QPI 延迟 < 100ns)。
- 高带宽(High Bandwidth):支持大规模数据并行传输(例:InfiniBand HDR 达 400 Gbps)。
- 可扩展性(Scalability):支持从双路服务器到超算集群的灵活扩展。
- 一致性协议(Coherence Protocol):在共享内存系统中维护缓存数据一致性(如 MESI 协议)。
三、典型应用场景
- 多核处理器(Multicore Processors)
同一芯片内核心通过片上网络(NoC)互联,例如 ARM CoreLink CCI。
- 对称多处理(SMP)系统
多 CPU 共享内存与 I/O 资源,依赖总线或交叉开关连接。
- 分布式计算集群
通过高速网络(如 RDMA over Converged Ethernet)连接数千节点。
四、权威定义参考
- IEEE 标准术语:将 Interconnect 定义为“实现功能单元间数据和控制信号传输的物理与逻辑路径”(IEEE Std 610.10-1994)。
- 计算机体系结构教材:如 Hennessy & Patterson 的《Computer Architecture》强调互联拓扑对系统性能的影响。
来源说明:
- Intel® 64 and IA-32 Architectures Software Developer Manuals (Chapter 8: Multiple-Processor Management)
- AMD Infinity Fabric Architecture White Paper
- OpenFabrics Alliance: InfiniBand Specification
- ARM CoreLink CCI-700 Technical Reference Manual
- IEEE Standard Glossary of Computer Hardware Terminology
网络扩展解释
处理机间的连接(Processor Interconnection)指在多处理机系统中,各处理机之间实现数据交换和通信的硬件结构及技术手段。其核心目标是提高并行效率、降低通信延迟,并确保系统可扩展性。以下是主要连接方式及特点:
一、主要连接形式
-
总线结构
- 原理:通过共享总线实现处理机、存储器和I/O设备的连接,采用分时复用技术传输数据。
- 特点:结构简单、成本低,但带宽有限,易因总线冲突导致性能下降。
- 适用场景:处理机数量较少(通常不超过几十个)的紧耦合系统。
-
交叉开关结构
- 原理:使用纵横开关阵列,横向连接处理机,纵向连接存储器模块,实现多路径并行通信。
- 特点:高带宽、低延迟,但硬件复杂度高,成本随处理机数量呈指数增长。
- 适用场景:需要高吞吐量的对称多处理机(SMP)系统。
-
多端口存储器结构
- 原理:将交叉开关的开关逻辑集成到存储器接口中,每个存储器模块支持多个访问端口。
- 特点:减少互连网络复杂度,但存储器设计难度增加。
- 适用场景:中等规模共享存储系统。
-
环形互连
- 原理:处理机通过点对点链路首尾相连成环,数据沿环单向传输。
- 特点:扩展性强,但单点故障可能影响整个系统。
- 适用场景:分布式存储的松散耦合系统。
二、技术挑战与选择依据
- 性能瓶颈:总线结构易受带宽限制,交叉开关需权衡成本与扩展性。
- 容错性:非对称连接(如每个IOP仅连一个处理机)容错性较差。
- 任务分配:需根据通信开销(E/C)与计算时间(T)优化任务分配策略。
三、典型应用
- 紧耦合系统:如共享存储的SMP多采用总线或交叉开关。
- 松散耦合系统:如机群系统常使用环形或高速网络连接。
如需进一步了解具体实现细节,可参考计算机体系结构相关文献(来源:、2、4)。
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