CPU topology 几个概念

来源:互联网 发布:武汉人工智能企业 编辑:程序博客网 时间:2024/06/13 02:39
       socket

A CPU socket or a CPUpackage refers to a physical unit of CPU which is plugged into a system board.For example, a 4-way system or a 4-socket system can contain up to four CPUpackages Core。

翻译过来就是:socket就是主板上插cpu的槽的数目,也即管理员说的“路”。socket是指主板上能够放置的处理器芯片的个数,是一个物理的概念,一个socket上的处理器可能包含多个CPU core.

core

core就是我们平时说的“核”,即双核,4核等,这个core其实可以是指物理的实际的core,也可以是虚拟的core。


thread

thread就是每个core的硬件线程数,即超线程。


SMT

SMT,同时多线程Simultaneous multithreading,简称SMT。

SMT可通过复制处理器上的结构状态,让同一个处理器上的多个线程同步执行并共享处理器的执行资源,可最大限度地实现宽发射、乱序的超标量处理,提高处理器运算部件的利用率,缓和由于数据相关或Cache未命中带来的访问内存延时。当没有多个线程可用时,SMT处理器几乎和传统的宽发射超标量处理器一样。SMT最具吸引力的是只需小规模改变处理器核心的设计,几乎不用增加额外的成本就可以显著地提升效能。多线程技术则可以为高速的运算核心准备更多的待处理数据,减少运算核心的闲置时间。这对于桌面低端系统来说无疑十分具有吸引力。Intel从3.06GHz Pentium 4开始,所有处理器都将支持SMT技术。 Intel的hyper-threading其实就是 two-thread SMT.

CMP

CMP, 片上多处理器(Chip multiprocessors,简称CMP)

CMP是由美国斯坦福大学提出的,其思想是将大规模并行处理器中的SMP(对称多处理器)集成到同一芯片内,各个处理器并行执行不同的进程。与CMP比较, SMT处理器结构的灵活性比较突出。但是,当半导体工艺进入0.18微米以后,线延时已经超过了门延迟,要求微处理器的设计通过划分许多规模更小、局部性更好的基本单元结构来进行。相比之下,由于CMP结构已经被划分成多个处理器核来设计,每个核都比较简单,有利于优化设计,因此更有发展前途。目前,IBM 的Power 4芯片和Sun的 MAJC5200芯片都采用了CMP结构。多核处理器可以在处理器内部共享缓存,提高缓存利用率,同时简化多处理器系统设计的复杂度。


SMP

SMP,对称多处理器(Symmetric Multi-Processors,简称SMP)

是指在一个计算机上汇集了一组处理器(多CPU),各CPU之间共享内存子系统以及总线结构。在这种技术的支持下,一个服务器系统可以同时运行多个处理器,并共享内存和其他的主机资源。像双至强,也就是我们所说的二路,这是在对称处理器系统中最常见的一种(至强MP可以支持到四路,AMD Opteron可以支持1-8路)。也有少数是16路的。但是一般来讲,SMP结构的机器可扩展性较差,很难做到100个以上多处理器,常规的一般是8个到16个,不过这对于多数的用户来说已经够用了。在高性能服务器和工作站级主板架构中最为常见,像UNIX服务器可支持最多256个CPU的系统,其实qemu从代码设计上也是最大支持256个virtual cpu。

在对称多处理系统中,处理器共享北桥中的内存控制器来达到共同访问外部内存和IO的目的,也就是说所有的处理器对内存和I/O的访问方式和开销都是相同的。在这种系统中,随着更多的处理器被添加到SMP系统中,总线的竞争将会越来越大,系统的性能也必将随之大打折扣。


Hyper threading

Hyper threading allows a single physical processor core to behave like two logical processors.The processor can run two independent applications at the same time. A processor core may have multiple logical processors that share computer resources of the core。

HT Technology is used to improve parallelization of computations (doing multiple tasks at once) performed on PC microprocessors. For each processor core that is physically present, the operating system addresses two virtual or logical cores, and shares the workload between them when possible. They appear to the OS as two processors, thus the OS can schedule two processes at once. 一个core 在HT之后OS看到的就是2个Logical Processor

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