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计算机体系结构之“CC-NUMA”
2001-12-14 09:19:00· 编辑:stone· 天极硬件频道

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  技术篇

  计算机带宽的重要性

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  每种信号都要占据一定的频率范围,我们称该频率范围为带宽。为了使信号在通过信道时失真尽可能小,就要求信道的带宽尽可能宽。香农(Shannon)定理告诉我们,信号传输的极限数据率与信道的带宽成正比。众所周知,不同信道的带宽是不同的。对于数字信号传输来说,通常用每秒传输的比特数作为单位。如同轴电缆的数据传输率为20Mbps,光纤的数据传输率可达几千Mbps。

  计算机系统的带宽是指单位时间内所能执行的操作数目。通道或存储带宽是指它们的数据传输率。计算机各部件之间的数据传输率应均衡。

  服务器是网络运行、管理、服务的中枢,是网络系统的关键设备之一,在网络系统中处于核心设备的地位。服务器不仅应具备处理速度快、容量大、容错性好、可扩展性强等特点,为了保证充分的数据传输率,应具有必要的带宽。

  存储器带宽和均衡性

  据统计,微处理器的CPU速度大约每年提高80%,而存储器的访问速度每年仅增长7%,因而CPU与存储器性能之比以几何级数的比例增加。机器均衡性的理念在许多研究中进行过定义,对于一个特定的处理器,它被定义为每个CPU周期中存储器访问的次数与每个CPU周期中浮点运算次数之比,即:(浮点运算次数/CPU周期)/(存储器访问次数/CPU周期)。因为它没有把大多数系统中存储器访问的真正代价考虑在内,其结果不够合理。

  为了克服上述定义中的不足,人们重新定义为,在较长一段时间内对未缓存跨单元向量操作数处理时的存储器访问次数,因而均衡性=(峰值浮点运算次数/CPU周期性)/(持续时间内存储器的访问次数/CPU周期)

  根据上述定义,对当前各种体系结构的计算机测试结果如下。

  • 单处理器:均衡性一般到好,性能低到中等。
  • 共享存储器:均衡性差,扩展性一般,性能中等。
  • 向量机:均衡性好,扩展性中等,性能好。
  • 分布式存储器:均衡性一般,扩展性很好,性能好。

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