共享主存儲器英文解釋翻譯、共享主存儲器的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 shared main storage
分詞翻譯:
共享的英語翻譯:
enjoy together; pool; share
【計】 share; sharing
【經】 pool
主存儲器的英語翻譯:
【計】 main internal memory; main memory; main storage; main storage unit
main store; MS; primary store
【經】 main storage
專業解析
共享主存儲器(Shared Main Memory) 是計算機體系結構中的核心概念,指多個處理器(CPU核心)或處理單元能夠直接訪問和操作的同一塊物理主内存區域。在漢英詞典視角下,其核心含義可拆解為:
-
共享(Shared):
指資源(此處為主存儲器)被多個獨立實體(如多核CPU中的核心、多處理器系統中的不同CPU)共同使用。這些實體能夠并發或交替地讀取和寫入該内存區域。英文對應術語為 Shared,強調資源的非獨占性和可訪問性。
-
主存儲器(Main Memory):
指計算機系統中用于存放當前正在運行的程式和所需數據的、CPU可直接尋址訪問的存儲器。它是介于高速緩存(Cache)和外部存儲(如硬盤)之間的關鍵存儲層次。英文對應術語為 Main Memory 或 Primary Memory,區别于輔助存儲器(Secondary Storage)。
綜合定義:
共享主存儲器系統是一種架構設計,其中多個處理器核心或處理器芯片通過互連網絡(如總線、交叉開關)連接到同一個物理主内存模塊(RAM)上。所有處理器都能以大緻相同的訪問延遲(Uniform Memory Access, UMA) 或不同的訪問延遲(Non-Uniform Memory Access, NUMA)讀寫這塊公共内存空間。這使得處理器間可以通過直接讀寫共享内存中的特定位置(變量、數據結構)來實現高效的數據交換和通信,無需複雜的數據複制或消息傳遞機制(盡管仍需同步機制如鎖、信號量來避免沖突)。
關鍵特征與作用:
- 數據共享基礎: 是多處理器系統(SMP - Symmetric Multiprocessing)和現代多核處理器實現進程間通信(IPC) 和線程間通信的基礎設施。程式的不同部分(線程/進程)可通過讀寫共享内存中的公共變量來交換信息 。
- 簡化編程模型: 為并行編程提供了相對直觀的模型(共享内存模型),程式員隻需關注對共享數據結構的同步控制,而無需顯式管理數據在處理器間的移動 。
- 系統性能核心: 主存儲器的帶寬和訪問延遲是影響多處理器系統整體性能的關鍵因素。高效的互連結構和緩存一緻性協議(如MESI)對維持共享内存系統的性能至關重要 。
- 物理實現: 在現代系統中,共享主存儲器通常由安裝在主闆上的DRAM模塊(如DIMM)實現,并通過内存控制器與處理器連接。在多核CPU中,核心通過片内總線或片上網絡共享訪問片外的統一内存控制器和主存 。
權威參考來源:
- 《計算機體系結構:量化研究方法》(Computer Architecture: A Quantitative Approach), Hennessy & Patterson. (經典教材,深入闡述共享内存多處理器架構) [參考鍊接示例:出版社官網或權威圖書館鍊接,此處以來源描述代替]
- 《現代操作系統》(Modern Operating Systems), Andrew S. Tanenbaum. (詳解進程、線程間通信機制,包括共享内存) [參考鍊接示例:出版社官網或權威圖書館鍊接]
- IEEE Xplore Digital Library. (收錄大量關于多核處理器架構、緩存一緻性協議、互連技術的學術論文和标準文檔) [參考鍊接:https://ieeexplore.ieee.org/]
網絡擴展解釋
共享主存儲器(Shared Main Memory)是計算機系統架構中的一種設計模式,指多個處理器或計算核心通過同一物理内存空間進行數據交互和通信。其核心思想是讓所有處理器可以直接訪問同一塊主存區域,從而實現高效的數據共享和協作。以下是詳細解析:
1.基本定義與原理
- 定義:多個處理器(如多核CPU、多CPU服務器)共用同一塊主存儲器(RAM),所有處理器對内存的讀寫操作均作用于同一物理地址空間。
- 工作原理:處理器通過總線或互聯網絡連接到共享内存,訪問時需遵循緩存一緻性協議(如MESI協議),确保各處理器的緩存數據與主存同步。
2.典型架構類型
- 對稱多處理(SMP, Symmetric Multiprocessing)
所有處理器平等訪問内存,延遲一緻,常見于多核CPU(如Intel/AMD消費級處理器)。
- 非均勻内存訪問(NUMA, Non-Uniform Memory Access)
内存分為多個區域,處理器訪問本地内存更快,遠程内存稍慢,適用于大型服務器(如AMD EPYC系列)。
3.關鍵技術挑戰
- 緩存一緻性:多處理器緩存可能導緻數據不一緻,需通過協議(如MESI)維護一緻性。
- 内存争用:多個處理器同時訪問同一内存地址時,需通過鎖、信號量等機制避免沖突。
- 擴展性限制:内存帶寬可能成為性能瓶頸,大規模系統通常轉向分布式内存架構。
4.應用場景
- 多核處理器:如手機SoC、PC CPU,核心間共享内存加速并行計算。
- 高性能計算(HPC):科學計算、機器學習訓練中,節點内多GPU共享内存提升數據交換效率。
- 數據庫服務器:事務處理需快速共享數據,減少I/O延遲。
5.優缺點對比
- 優點:
- 數據共享高效,無需複雜通信協議;
- 編程模型簡單(如多線程可直接操作共享變量)。
- 缺點:
- 擴展性受限,難以支持超大規模系統;
- 緩存一緻性和鎖競争可能降低性能。
示例說明
假設一個8核CPU運行視頻渲染任務,所有核心可直接讀取同一内存中的幀數據,并并行處理不同片段,最終将結果寫回共享内存,無需額外複制數據。
若需進一步了解具體技術協議(如MESI)或硬件實現細節,可參考計算機體系結構相關文獻或課程資料。
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
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