다중 처리기 시스템

[다중 처리기 시스템]

밀접한 통신을 하는 둘 이상의 처리기(CPU)들을 가지는 시스템

이 시스템은 컴퓨터 버스, 메모리와 주변 장치를 공유한다.

 

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[다중 처리기 시스템의 장점]

1. 증가된 처리량으로 인한 성능 향상 

    CPU의 개수가 증가하면 짧은 시간 안에 더 많은 일을 수행할 수 있게 되어 처리량이 늘어나고 성능이

    향상된다고 볼 수 있다. 하지만 CPU의 개수가N개 늘어났다고 해서 성능이 N배 좋아지는 것은 아니다.

    다수의 CPU가 하나의 일을 위해 협력할 경우 모든 부분이 정확히 작동하도록 유지하기 위해 약간의

    오버헤드가 발생하기 때문이다. 팀플을 해본 사람들은 알겠지만 많은 사람들이 한 그룹이 되어 동일한

    프로젝트를 수행했을 때 프로젝트의 진전 속도가 N배가 되지는 않는다.

 

2. 규모의 경제(비용 절감)

   다중 처리기 시스템은 여러개의 CPU가 컴퓨터 버스, 메모리 및 주변 장치를 공유한다. 하지만 여러개의

   단일 처리기 시스템은 컴퓨터 1대마다 하드웨어 자원이 필요하지만 다중 처리기 시스템은 컴퓨터 1대

   만의 하드웨어만 있으면 된다. 당연히 다중 처리기 시스템을 사용하는 것이 여러 개의 컴퓨터를 사용

   하는 것보다 비용이 저렴하다

 

3. 증가된 신뢰성(우하한 퇴보, 결함허용)

   10개의 처리기(CPU)를 사용하는 다중 처리기 시스템이 있다고 가정하자. 어떤 일을 수행해야 하는데 

   처리기 하나가 고장났다. 일을 수행하는데 지장이 있을까? => 없다  왜냐하면 나머지 9개의 처리기들

   이 그 일을 수행할 수 있기 때문이다. 물론 속도는 10개중 1개가 고장났으니 10%정도 느리게 될 것이다.

 

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[비대칭적 다중 처리(asymmetric multiprocessing)]

  각 처리기가 특별한 임무를 수행한다.

  하나의 주 처리기는 시스템을 제어하고 다른 처리기들은 주 처리기의 명령을 실행하거나 미리 지정된

  일을 수행한다. 주종 관계를 정의하고 주 처리기는 작업 스케쥴링과 종속 처리기에 작업을 할당한다.

 

 

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[대칭적 다중 처리(asymmetric multiprocessing)]

   각 처리기는 공통적인 임무를 수행한다(모두 동등한 관계)

   각 처리기는 모두 동등하므로 주종 관계가 없고 이러한 형태를 띈다.

대칭적 다중 처리

   여러개의 처리기가 동일 메모리(하나의 자원)를 공유하기 때문에 각 처리기 간의

   불균형(누가 더 일을 많이하고 적게하고) 또한 줄일 수 있다.

 

 

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[이중 코어 디자인]

   하나의 칩에 여러 개의 코어를 포함시키는 멀티코어도 있다.

   이 멀티코어는 위의 그림 대칭적 다중 처리보다 효율적이다. 왜냐하면 하나의 위의 그림은 3개의 칩이

   있지만 멀티코어는 하나의 칩안에 여러개의 코어가(처리기)가 들어가 있기 때문이다.

   하나의 칩안에 여러개의 코어가 있으면 단일 코어를 가진 여러개의 칩보다 통신이 빠르다.

   멀티코어는 칩 내의 통신을 하면 되고 위 그림은 하나의 칩마다 통신을 해야하기 때문이다.

   또한 여러개의 단일 칩보다 전력을 매우 적게 소모한다.

   각 코어는 자신의 레지스터 집홥과 자신의 로컬 캐쉬를 가진다.

이중코어