Типовые вычислительные структуры и программное обеспечение

Типичным представителем мультипроцессорной системы является представленная компанией AMD в начале 2002 МПВС на базе новых процессора Athlon MP и логики AMD-760MPX (Multiprocessor extended - мультипроцессорное расширение). Построенная компанией AMD система представляет собой двухпроцессорную МПВС и является осно­вой для построения высокопроизводительных рабочих станций и серверов, нацеленных на обработку больших массивов данных, аудио- и видеопотоков в реальном времени, много­задачность, а также повышенные вычисления с плавающей запятой. На рисунке 7.1 пред­ставленная структура МПВС.

Порт PS/2 (клавиатура)

ПортPS/2 (мышь) О——'

Последовательный С\
порт U

Параллельный порт

RTC/CMOS

Контроллер

последова- Энерго-тельного независимая Системные часыввода-вывода памятьBIOS реального времени

Рис. 7.1 Структура МПВС AMD-760MPX (Шина LPC используется для подключения КВВ и BIOS)

Рассматриваемая система представляет собой типичную SMP-систему, т.е. (Symmetric Multiprocessing) систему с симметричной многопроцессорной обработкой. При построении таких систем особое значение для производительности приобретает способ передачи данных от ЦП по системной шине и оптимизация работы системной памяти. В AMD-760MPX эта проблема решается принципу «точка-точка», т.е. каждый из процессо­ров может напрямую обмениваться данными с северным мостом системной логики (мик­росхема AMD-762 System Controller). В отличие от схемы с разделяемой шиной, узкое ме­сто которой - шина ОЗУ, данное решение минимизирует периоды ожидания в работе сис­темы и исключает простои одного из процессоров, тогда как другой, перегруженный вы­числениями, занимает под обмен данными всю полосу пропускания системной шины.

Повышению производительности в немалой степени способствует применяемая па­мять DDR SDRAM, общий объем которой может достигать 4 Гбайт, использование кото­рой совместно с 266 МГц системной шиной позволило значительно повысить общую про­пускную способность на участке ЦП - северный мост AMD-762. Скорость обмена инфор­мацией участке «процессор-память» может достигать максимальной скорости 2,1 Гбайт/с.

Использование БИС AMD-768 (Peripheral Bus Controller), позволяет работать с се­мью устройствами PCI. включая интегрированные Ethernet- и SCSI-контроллеры. Эта же микросхема управляет АС'97-аудиоконтроллером, а также арбитром шины, допуская под­ключение через соответствующий EIDE-контроллер до восьми внешних устройств с ин­терфейсом UDMA 33/66/100.

Особенности ОС мультипроцессорных систем.