Multiprozessor

Definition - Was bedeutet Multiprozessor?

Ein Multiprozessor ist ein Computersystem mit zwei oder mehr Zentraleinheiten (CPUs), von denen jede den gemeinsamen Hauptspeicher sowie die Peripheriegeräte gemeinsam nutzt. Dies hilft bei der gleichzeitigen Verarbeitung von Programmen.

Das Hauptziel der Verwendung eines Multiprozessors besteht darin, die Ausführungsgeschwindigkeit des Systems zu erhöhen. Weitere Ziele sind Fehlertoleranz und Anwendungsanpassung.

Ein gutes Beispiel für einen Multiprozessor ist ein einzelner zentraler Turm, der an zwei Computersysteme angeschlossen ist. Ein Multiprozessor wird als Mittel zur Verbesserung der Rechengeschwindigkeit, Leistung und Kosteneffizienz sowie zur Verbesserung der Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit angesehen.

Technische.me erklärt Multiprozessor

Bei der Mehrfachverarbeitung können alle CPUs gleiche Funktionen haben oder einige können für bestimmte Funktionen reserviert sein.

Verschiedene Möglichkeiten zur Verwendung eines Multiprozessors umfassen:

  • Als Uniprozessor wie Single Instruction, Single Data (SISD)
  • Innerhalb eines einzelnen Systems zum Ausführen mehrerer einzelner Befehlsreihen in mehreren Perspektiven, z. B. mehrere Befehle, mehrere Daten (MIMD)
  • Eine einzelne Befehlsserie in verschiedenen Perspektiven, z. B. Einzelbefehl, Mehrfachdaten (SIMD), die normalerweise für die Vektorverarbeitung verwendet wird
  • Mehrere Befehlsreihen in einer einzigen Perspektive, z. B. MISD (Multiple Instruction, Single Data), die zur Redundanz in ausfallsicheren Systemen und gelegentlich zur Beschreibung von Hyper-Threading- oder Pipeline-Prozessoren verwendet werden

Zu den Vorteilen der Verwendung eines Multiprozessors gehören:

  • Verbesserte Leistung
  • Mehrere Anwendungen
  • Mehrere Benutzer
  • Multitasking in einer Anwendung
  • Hoher Durchsatz und / oder Reaktionsfähigkeit
  • Hardware-Sharing zwischen CPUs

Kommunikationsarchitektur eines Multiprozessors:

  • Nachrichtenübermittlung
    • Unabhängiger Adressraum für jeden Prozessor
    • Prozessorkommunikation mittels Nachrichtenübermittlung
    • Prozessoren enthalten private Speicher
    • Konzentriert die Aufmerksamkeit auf hochpreisige, nicht lokale Operationen

  • Geteilte Erinnerung
    • Die Prozessorkommunikation erfolgt über einen gemeinsamen Adressraum
    • Die Prozessorkommunikation erfolgt durch Lesen / Schreiben im gemeinsamen Speicher
    • Praktisch für kleine Geräte
    • Geringere Latenz
    • Ungleichmäßiger Speicherzugriff (NUMA) oder symmetrisches Multiprocessing (SMP)