SMP (Symmetric Multi-Processing)
Symmetrisches Multiprocessing
Was ist das?
SMP steht für „Shared-Memory-Multiprocessing“ (Multiprocessing mit gemeinsamem Speicher) bzw. symmetrisches Multiprocessing. Damit wird eine Multiprozessorarchitektur bezeichnet, bei der zwei oder mehr identische CPUs auf denselben Hauptspeicher zugreifen, gleichberechtigten Zugriff auf alle Ein- und Ausgabegeräte haben und von demselben Betriebssystem gesteuert werden, das nicht zwischen den CPUs unterscheidet. Verfügt jede CPU über mehrere Kerne, behandelt die SMP-Architektur jeden einzelnen Kern als separate CPU.
Die meisten modernen Multiprozessorsysteme nutzen eine Form der SMP-Architektur, um eine optimale Leistung zu erzielen. SMP ermöglicht es jeder CPU, beliebige im Hauptspeicher abgelegte Aufgaben zu bearbeiten. Das SMP-System kann Aufgaben verschiedenen Prozessoren zuweisen, um seine Rechenressourcen vollständig auszuschöpfen und die Arbeitslast effektiver auszugleichen. Die Architektur eignet sich außerdem für Anwendungen, die nur wenige Prozessoren benötigen, aber umfangreiche Datenberechnungen und -analysen durchführen müssen.
Die meisten modernen Multiprozessorsysteme nutzen eine Form der SMP-Architektur, um eine optimale Leistung zu erzielen. SMP ermöglicht es jeder CPU, beliebige im Hauptspeicher abgelegte Aufgaben zu bearbeiten. Das SMP-System kann Aufgaben verschiedenen Prozessoren zuweisen, um seine Rechenressourcen vollständig auszuschöpfen und die Arbeitslast effektiver auszugleichen. Die Architektur eignet sich außerdem für Anwendungen, die nur wenige Prozessoren benötigen, aber umfangreiche Datenberechnungen und -analysen durchführen müssen.
Warum wird es benötigt?
Zu den Vorteilen von SMP zählen eine einfache Systemarchitektur, eine unkomplizierte Verwaltung, eine kostengünstige Möglichkeit zur Steigerung des Durchsatzes sowie die einfache Kompilierung von Programmen für die parallele Verarbeitung. Allerdings kann SMP auch Nachteile haben, beispielsweise eine geringe Skalierbarkeit und hohe Kosten für Erweiterungen. Außerdem müssen das Betriebssystem und die Software optimiert werden, um die SMP-Architektur vollständig auszunutzen.
Aus diesem Grund wird die SMP-Architektur in Personalcomputern seltener eingesetzt. In Serversystemen ist sie hingegen weit verbreitet, da diese häufig mehrere Aufgaben gleichzeitig ausführen und mehrere Programme parallel betreiben müssen. Wenn ein Server mehr als ein Programm gleichzeitig ausführt, bietet die SMP-Architektur konstant eine bessere Leistung als Systeme mit nur einem Prozessor. Das Problem der Skalierbarkeit lässt sich in der Regel durch innovative Serverdesigns abmildern.
Aus diesem Grund wird die SMP-Architektur in Personalcomputern seltener eingesetzt. In Serversystemen ist sie hingegen weit verbreitet, da diese häufig mehrere Aufgaben gleichzeitig ausführen und mehrere Programme parallel betreiben müssen. Wenn ein Server mehr als ein Programm gleichzeitig ausführt, bietet die SMP-Architektur konstant eine bessere Leistung als Systeme mit nur einem Prozessor. Das Problem der Skalierbarkeit lässt sich in der Regel durch innovative Serverdesigns abmildern.
Wie unterstützt GIGABYTE?
Die Serversysteme von GIGABYTE, die mit mehr als einer CPU ausgestattet sind, nutzen überwiegend eine Form der SMP-Architektur. Ein Beispiel ist der R282-Z9G aus der R-Serie der Rack-Server. Er basiert auf zwei Prozessoren der AMD EPYC™ 7003-Serie und bietet einen extrem hohen Datendurchsatz. Dadurch wird eine schnellere Kommunikation zwischen den CPUs sowie zwischen den CPUs und GPU-Beschleunigern ermöglicht, wie sie für HPC- oder Datenanalyseanwendungen erforderlich ist. Der R292-4S1 ist ein weiteres gutes Beispiel. Ausgestattet mit Intel® Xeon® Scalable Prozessoren der 3. Generation für Vierwege-Systeme, begegnet er Skalierbarkeitsproblemen mit größerer Flexibilität und eignet sich damit für Server-Workloads im Cloud Computing und Edge Computing.
