Paylaşılan hafıza
Paylaşılan bellek , bilgisayar teknolojisindekullanılırve bağlama bağlı olarak farklı bir teknolojiyi tanımlayabilir:
- Paylaşılan hafıza içinde arası iletişim (IPC) Burada, iki ya da daha fazla işlemler belli bir bölümünü paylaşan arka bellek ( RAM ).
- Hafızayı Paylaşılan içinde Çoklu işlemci sistemleri çok işlemcili sistem, ortak bir bellek ait işlemciler.
- Paylaşılan bellek için grafik kartları : Grafik kartları kullanabilirsiniz kısmını sistemin ana belleğine kendileri için.
Burada iki veya daha fazla işlem, arka plan belleğinin (RAM) belirli bir bölümünü paylaşır. Bu paylaşılan bellek alanı, ilgili tüm işlemler için adres alanlarında bulunur ve normal bellek erişim işlemleriyle okunabilir ve değiştirilebilir. Bu genellikle , her iki işlemin de aynı sayfa tanımlayıcılarını kullandığı sayfalama mekanizmaları kullanılarak yapılır ; bu, aynı bellek sayfasının (döşeme) arka plan belleğinde kullanıldığı anlamına gelir . Çoğu modern işletim sistemi , bellek paylaşımı için mekanizmalar sunar.
Gelen MIMD mimarileri bir ayrım olduğu sıkıca bağlanmış ve gevşek bağlı sistemler, çok işlemcili sistemler yakından bağlı sistemler sınıfına aittir. Yakın bağlantılı çok işlemcili sistemlerde, çeşitli işlemciler ortak bir belleği ( paylaşılan bellek ) paylaşır . Gevşek bağlı MIMD mimarileri ile karşılaştırıldığında, bunun aşağıdaki avantajları vardır:
- işlemcilerin hepsi aynı veri görüşüne sahiptir ve bu nedenle birbirleriyle basit bir şekilde iletişim kurabilir
- paylaşılan hafızaya çok hızlı erişilir
Bu nedenlerden dolayı, sıkıca bağlanmış bir MIMD sisteminin programlanması, gevşek bir şekilde bağlanmış bir MIMD sisteminden genellikle daha kolaydır. Ancak, çok fazla işlemci varsa , paylaşılan bellek hızla bir darboğaz haline gelebilir , çünkü (paylaşılan bir bellek veri yolu ile ) aynı anda yalnızca bir işlemci belleğe erişebilir. Buna karşı koymak için genellikle önbellekler kullanılır, yani. H. işlemciler okuma değerlerini kendi özel belleğine kaydeder ve yalnızca kendileri veya başka bir işlemci değiştirdiyse bunları güncellemeleri gerekir. Bunu olabildiğince verimli bir şekilde başarmak için, veri yolu gözetleme ve yazma önbellekleri gibi teknikler kullanılır.
Bağlantı odaklı çok işlemcili sistemler
Yukarıda bahsedilen teknikleri kullanırken bile, açıklanan veri yolu yönelimli çok işlemcili sistemler özellikle iyi ölçeklenemez (yani, diğer işlemcilerle genişletilir), çünkü eklenen her işlemci veri yoluna erişim sayısını artırır. Bir noktada otobüsün kapasitesi bitecek. Bu nedenle bağlantı yönelimli çok işlemcili sistemler kavramı geliştirilmiştir. Bir işlemcinin bellek erişimi tüm belleği değil, yalnızca bir kısmını bloke eder. Bu, çapraz dağıtıcılar veya omega ağları gibi teknolojiler kullanılarak elde edilir . Bununla birlikte, bu teknolojiler pahalıdır, bu nedenle, hesaplama gücünü artırmak için (yakından bağlantılı) bağlantı yönelimli çok işlemcili sistemler yerine pratikte bilgisayar kümeleri gibi gevşek bağlı MIMD mimarileri kullanılır.
Bazı grafik kartı üreticileri "paylaşılan bellek teknolojisine" sahip grafik kartları sunarlar , ancak bu, bahsedilen IPC mekanizması değil , grafik kartının aynı zamanda entegre grafik işlemcisi olarak da bilinen bir bilgisayarın ana belleğini kullandığı bir süreçtir . Bir yandan bu, grafik donanımını ve CPU'yu yavaşlatabilir çünkü bellek veriyolu artık bir darboğaz haline gelebilir. Öte yandan, kendi belleğine ihtiyaç duymadığı için grafik kartının genellikle daha ucuza satılabilmesi avantajına sahiptir. Bahsedilmesi gereken daha da fazla avantaj olmasına rağmen, bu teknoloji esas olarak dizüstü bilgisayarlarda kullanılmaktadır . Ek grafik bellek yongalarından tasarruf ederek, daha iyi enerji verimliliği elde edilir ve kural olarak dizüstü bilgisayarların daha uzun pil ömrüne sahip olmasına yardımcı olur . Ayrıca, neredeyse tüm paylaşılan bellek sağlayıcıları ve Intel GMA modelleri, ana belleğin değişken kullanımını sunar . 256 MB adreslenebilir ve kullanılabilir, ancak normalde yalnızca bir kısmı kullanılır (örneğin 16 MB). At AMD , paylaşılan bellek denir UMA ve dikkat daima hafıza throughput sorununu azaltacak teknikleri çekilir.
Paylaşılan bellek teknolojisi, iş dizüstü bilgisayarlarında, ultra taşınabilir dizüstü bilgisayarlarda ( subnotebooklar ) ve ucuz dizüstü bilgisayarlarda giderek daha fazla kullanılmaktadır . Mevcut sistemler , bant genişliğini artıran çift kanallı bellek denetleyicileri aracılığıyla ana belleği adreslemeye geçmiştir . Bu, her iki işlemcinin de hızlı bir şekilde erişebilmesi için darboğaz sorununu hafifletmek için tasarlanmıştır.
Gelişmeler
Terimleri TurboCache ( Nvidia ) ve HyperMemory ( ATI ) kullanın grafik kartları teknolojiler için terimleri pazarladıkları paylaşılan hafıza . Paylaşılan bellek konseptini bir grafik kartının kendi belleğiyle birleştirirler (bu, maliyet nedenleriyle nispeten küçüktür), bu da büyük bir paylaşımlı belleğe ek olarak hızlı yerel belleğin de mevcut olduğu anlamına gelir .