多處理機的英文解釋翻譯、多處理機的的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 polyprocessor
分詞翻譯:
多處理機的英語翻譯:
【計】 multiprocesor; multiprocessor; polypocessor
專業解析
多處理機(英文:Multiprocessor)在計算機工程領域指由兩個或更多獨立中央處理器(CPU)組成的計算機系統,這些處理器共享主存儲器(Main Memory)和輸入/輸出(I/O)子系統,并通過高速互連網絡緊密協作,在單一操作系統的統一管理和調度下運行。其核心特征在于硬件層面的并行處理能力,旨在提升系統的整體計算性能、可靠性與吞吐量。
核心特征解析
- 硬件并行性:系統包含多個物理處理器(CPU核心或芯片),可同時執行多條指令或處理多個任務流,突破了單處理器在時鐘頻率和指令級并行上的限制。
- 共享内存架構:所有處理器通過共享總線、交叉開關或更複雜的互連結構訪問同一物理内存空間。這是區分多處理機與分布式系統(如集群)的關鍵,後者通常通過消息傳遞在獨立内存空間的節點間通信。共享内存簡化了數據共享和進程間通信(IPC)的編程模型。
- 統一操作系統控制:操作系統(如支持SMP的Linux、Windows Server)具備感知和管理多處理器的能力,負責在處理器間分配任務(進程/線程調度)、協調對共享資源(内存、I/O設備)的訪問以避免沖突,并維護系統狀态的一緻性。
- 緊耦合系統:處理器間通過低延遲、高帶寬的互連(如NUMA架構中的高速鍊路)緊密連接,通信延遲遠低于網絡通信,適用于需要頻繁數據交換和細粒度并行的應用。
與相關概念的區别
- 多處理機 vs. 多計算機系統(集群):多處理機是共享内存的緊耦合系統;集群則由多個獨立計算機(節點)通過網絡連接,每個節點擁有私有内存,是分布式内存的松耦合系統,通常采用消息傳遞機制通信。
- 多處理機 vs. 多核處理器:多核處理器是将多個處理核心集成在單一芯片(CPU)上,可視為芯片級的多處理機(Chip-level Multiprocessor)。而傳統多處理機通常指包含多個獨立CPU芯片的系統。
應用場景
多處理機系統廣泛應用于對計算性能、可靠性和吞吐量要求苛刻的場景:
- 高性能計算(HPC):科學模拟、天氣預報、基因測序。
- 大型服務器:數據庫服務器(如Oracle RAC)、應用服務器、雲計算基礎設施。
- 實時處理系統:金融交易處理、電信交換控制。
- 高可靠性系統:通過處理器冗餘實現容錯(一個處理器故障,任務可遷移至其他處理器)。
權威參考來源
- IEEE Std 610.12-1990 (IEEE Standard Glossary of Software Engineering Terminology):提供“multiprocessor”的标準化定義,強調其共享主存儲器和單一操作系統的特征。這是計算機工程領域的權威術語标準。
- David A. Patterson and John L. Hennessy, "Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface":經典教材詳細闡述了多處理機(特别是SMP和NUMA)的硬件架構、内存一緻性協議(如MESI)及操作系統支持機制。
- Andrew S. Tanenbaum and Herbert Bos, "Modern Operating Systems":深入解析了支持多處理機的操作系統内核設計,包括進程調度、同步原語(鎖、信號量)和内存管理在共享内存多處理器環境中的實現挑戰與策略。
網絡擴展解釋
多處理機(Multi Processor)是指由兩個或兩個以上處理機組成的計算機系統,這些處理機通過共享主存、I/O子系統或高速通信網絡連接,在統一操作系統控制下協同工作,以提高系統性能和可靠性。以下是其核心要點:
1.定義與目的
- 定義:多處理機包含多個獨立處理單元(含處理器、控制器及存儲單元),通過硬件互聯和軟件協調實現并行處理。
- 目的:
- 性能提升:通過并行執行多個任務或作業加速計算。
- 可靠性增強:利用冗餘處理機實現故障容錯和系統重組能力。
2.結構與分類
- 共享存儲器結構:處理機通過高速總線或互聯網絡共享集中式主存,適合緊耦合場景(如科學計算)。
- 分布式存儲器結構:每個處理機擁有本地存儲,通過網絡通信協調任務,擴展性強但算法複雜(如雲計算集群)。
- 分類擴展:還可按耦合度分為緊耦合(強資源共享)和松耦合(獨立性強)。
3.與并行處理機的區别
- 多處理機:基于MIMD(多指令多數據流),各處理機獨立執行不同任務,適合通用并行計算。
- 并行處理機:基于SIMD(單指令多數據流),多個處理單元同步處理相同操作,適合向量/矩陣運算。
4.關鍵技術挑戰
- 硬件互聯:需設計低延遲、高帶寬的通信網絡(如總線、交叉開關)。
- 軟件管理:操作系統需解決任務分配、資源調度及進程同步問題。
5.應用場景
- 高性能計算(如氣象模拟)、大規模服務器集群、容錯系統等。
多處理機通過硬件冗餘和并行處理提升性能與可靠性,其設計需兼顧結構靈活性與系統管理複雜度。更多細節可參考權威資料如《系統分析師教材》或搜狗百科。
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
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