SMP (Symmetric Multi-Processing)
ما هي؟
يشير الاختصار SMP إلى المعالجة المتعددة بالذاكرة المشتركة، أو المعالجة المتعددة المتماثلة. ويصف هذا المصطلح، عمليًا، بنية متعددة المعالجات تتشارك فيها وحدتا CPU متماثلتان أو أكثر الذاكرة الرئيسية نفسها، وتحصل فيها جميع وحدات CPU على صلاحية متساوية للوصول إلى جميع أجهزة الإدخال والإخراج، وتخضع لنظام التشغيل نفسه الذي لا يميز بينها. وإذا كانت كل وحدة CPU تحتوي على أكثر من نواة واحدة، فستتعامل بنية المعالجة المتعددة المتماثلة مع كل نواة على حدة باعتبارها وحدة CPU مستقلة.
تستخدم معظم الأنظمة الحديثة متعددة المعالجات شكلاً من أشكال بنية المعالجة المتعددة المتماثلة لتحقيق أفضل أداء ممكن، إذ تتيح هذه البنية لأي وحدة CPU تنفيذ أي مهمة مخزنة في الذاكرة الرئيسية. ويمكن لنظام المعالجة المتعددة المتماثلة توزيع المهام على معالجات مختلفة للاستفادة الكاملة من موارده الحاسوبية وتحقيق توازن أكثر فاعلية في أعباء العمل. كما تلائم هذه البنية التطبيقات التي لا تتطلب سوى عدد قليل من المعالجات، لكنها تحتاج إلى إكمال عمليات حوسبة وتحليل للبيانات على نطاق واسع.
تستخدم معظم الأنظمة الحديثة متعددة المعالجات شكلاً من أشكال بنية المعالجة المتعددة المتماثلة لتحقيق أفضل أداء ممكن، إذ تتيح هذه البنية لأي وحدة CPU تنفيذ أي مهمة مخزنة في الذاكرة الرئيسية. ويمكن لنظام المعالجة المتعددة المتماثلة توزيع المهام على معالجات مختلفة للاستفادة الكاملة من موارده الحاسوبية وتحقيق توازن أكثر فاعلية في أعباء العمل. كما تلائم هذه البنية التطبيقات التي لا تتطلب سوى عدد قليل من المعالجات، لكنها تحتاج إلى إكمال عمليات حوسبة وتحليل للبيانات على نطاق واسع.
لماذا تحتاج إليها؟
تشمل مزايا المعالجة المتعددة المتماثلة بنيةً بسيطة للنظام، وسهولة الإدارة، وطريقة فعّالة من حيث التكلفة لزيادة معدل الإنتاجية، وإمكانية ترجمة برامج الحوسبة المتوازية بسهولة. ومع ذلك، قد تنطوي على بعض العيوب، مثل ضعف قابلية التوسع وارتفاع تكاليف التوسعة. كما يجب تحسين نظام التشغيل والبرامج للاستفادة الكاملة من بنية المعالجة المتعددة المتماثلة.
ولهذا السبب، يقل استخدام بنية المعالجة المتعددة المتماثلة في أجهزة الكمبيوتر الشخصية، لكنها أصبحت عنصرًا أساسيًا في أنظمة الخوادم التي تحتاج غالبًا إلى تنفيذ مهام متعددة وتشغيل عدة برامج في الوقت نفسه. وعندما يشغّل الخادم أكثر من برنامج في آنٍ واحد، توفر بنية المعالجة المتعددة المتماثلة أداءً أفضل باستمرار من الأنظمة التي تعتمد على معالج واحد. ويمكن عادةً الحد من مشكلة قابلية التوسع من خلال تصميمات الخوادم المبتكرة.
ولهذا السبب، يقل استخدام بنية المعالجة المتعددة المتماثلة في أجهزة الكمبيوتر الشخصية، لكنها أصبحت عنصرًا أساسيًا في أنظمة الخوادم التي تحتاج غالبًا إلى تنفيذ مهام متعددة وتشغيل عدة برامج في الوقت نفسه. وعندما يشغّل الخادم أكثر من برنامج في آنٍ واحد، توفر بنية المعالجة المتعددة المتماثلة أداءً أفضل باستمرار من الأنظمة التي تعتمد على معالج واحد. ويمكن عادةً الحد من مشكلة قابلية التوسع من خلال تصميمات الخوادم المبتكرة.
كيف تسهم GIGABYTE؟
تعتمد حلول الخوادم من GIGABYTE التي تعمل بأكثر من وحدة معالجة مركزية في الغالب على أحد أشكال بنية المعالجة المتعددة المتماثلة (SMP). فعلى سبيل المثال، يعتمد الخادم R282-Z9G من خوادم الرفوف من السلسلة R على معالجي AMD EPYC™ من السلسلة 7003، ما يتيح معدل نقل بيانات فائقًا ويمهّد الطريق لتسريع الاتصال بين وحدات المعالجة المركزية، وكذلك بينها وبين مسرّعات GPU، لاستخدامها في الحوسبة عالية الأداء (HPC) أو تحليلات البيانات. ويُعد الخادم R292-4S1 مثالًا جيدًا آخر؛ إذ يعمل بأربعة معالجات Intel® Xeon® Scalable من الجيل الثالث، ويسهم بفعالية في الحد من تحديات قابلية التوسع من خلال توفير مرونة أكبر، ما يجعله مناسبًا لأحمال عمل الخوادم في الحوسبة السحابية والحوسبة الطرفية.
