Multiprocessore: differenze tra le versioni

Versione delle 10:03, 2 nov 2014

Versione attuale delle 19:11, 24 apr 2024

(30 versioni intermedie di 18 utenti non mostrate)

Riga 1:

{{F|componenti per computermicroprocessori|marzo 2013}}

Un sistema '''multiprocessore''' (in [[Lingua inglese|inglese]]: ''multiprocessing'') è un sistema di elaborazione con più [[processore|processori]]<ref name="cs.vu.nl">http://www.cs.vu.nl/~ast/books/mos2/sample-8.pdf</ref> e più precisamente un numero di [[unità di elaborazione centrale]] collegate insieme per consentire l'[[calcolo parallelo|elaborazione parallela]].<ref name="cs.vu.nl" /><ref>https://www.collinsdictionary.com /dictionary/english/multiprocessor</ref><ref>{{Cita web |url=https://en.oxforddictionaries.com/definition/multiprocessor |titolo=Copia archiviata |accesso=27 novembre 2018 |dataarchivio=4 novembre 2018 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20181104010320/https://en.oxforddictionaries.com/definition/multiprocessor |urlmorto=sì }}</ref> L'obiettivo principale dell'utilizzo di un multiprocessore è quello di aumentare la velocità di [[esecuzione (informatica)|esecuzione]] di un sistema, o nei sistemi [[Tolleranza ai guasti|tolleranti ai guasti]] operanti in [[calcolo parallelo|parallelo]], in cui l'[[Elaborazione dati|elaborazioni]] di un processore vengono replicate e controllate da uno o più processori (doppia, tripla e quadrupla ridondanza), garantire l'integrità e l'esattezza dei [[dati]] e la continuità di funzionamento ([[ridondanza (ingegneria)|ridondanza]] di processori).<ref>https://www.techopedia.com/definition/8474/multiprocessor</ref>

<br>

(vedi anche [[Sistema multiprocessore simmetrico]])

== Descrizione ==

In [[elettronica]] con il termine '''multiprocessore''' si intende un sistema di elaborazione ([[computer]], [[workstation]], [[server]]) equipaggiato con 2 o più [[processore|processori]] operanti in [[calcolo parallelo|parallelo]] in cui le [[Elaborazione dati|elaborazioni]] di un processore vengono replicate e controllate da un processore gemello, per garantire l'integrità e l'esattezza dei [[dati]].

Inizialmente questo avveniva solo sui sistemi che chiedevano un'elevata potenza di calcolo, come quelli che dovevano operare su [[database]] di grandi dimensioni o eseguire calcoli molto complessi di simulazione o in ambienti dove le informazioni sono di importanza vitale. Non a caso gli unici processori che supportano tale modalità sono quelli espressamente progettati per il settore [[server]], come gli [[Intel]] [[Xeon]] MP (multi processor''multiprocessor''), o [[Itanium 2]] MP e gli [[Advanced Micro Devices|AMD]] [[Athlon MP]] e [[Opteron]].

Per sfruttare i vantaggi di un sistema multiprocessore, al pari di uno [[biprocessore]], è necessario che anche il [[sistema operativo]] e i [[programma (informatica)|programmi]] siano realizzati in maniera da utilizzare le maggiori risorse offerte. In pratica, in fase di programmazione è necessario "parallelizzare" il codice in modo che non si abbiano situazioni in cui l'applicazione "vede" solo uno dei processori saturandolo e lasciando inutilizzati tutti gli altri. Spesso è necessario utilizzare più processori, gruppi di processori e [[Computer cluster|cluster]]. Nel caso di basi di utenti molto ampie e diffuse, i gruppi di più processori e le varie istanze del [[database]] possono anche essere geograficamente dispersi.

==Descrizione==

Nei multiprocessori diverse [[CPU]] condividono una [[memoria (informatica)|memoria]] comune:

Inizialmente questo avveniva solo sui sistemi che chiedevano un'elevata potenza di calcolo, come quelli che dovevano operare su [[database]] di grandi dimensioni o eseguire calcoli molto complessi di simulazione o in ambienti dove le informazioni sono di importanza vitale. Non a caso gli unici processori che supportano tale modalità sono quelli espressamente progettati per il settore [[server]], come gli [[Intel]] [[Xeon]] MP (multi processor), o [[Itanium 2]] MP e gli [[Advanced Micro Devices|AMD]] [[Athlon MP]] e [[Opteron]].

* leLe CPU devono coordinarsi per accedere alla memoria;.

* esistonoEsistono diversi schemi di collegamento tra CPU e memoria; quello più semplice prevede un [[Bus (informatica)|bus]] condiviso.

Nel corso del [[2005]] sia [[Intel]] che [[Advanced Micro Devices|AMD]] sono giunti ad un punto in cui non riescono più ad aumentare la frequenza del [[clock]] dei propri processori (a causa dell'eccessivo consumo e produzione di calore) e quindi, dato che ormai i processi di miniaturizzazione lo consentonoconsentivano, hanno cominciato ad intraprendere la nuova strada del processore ''[[dual core]]'' che è una sorta di sistema biprocessore un po' particolare. Il [[Socket (elettronica)|''socket'']] sulla [[motherboardscheda madre]] rimane uno solo, ma sul [[Package (elettronica)|''package'']] vengono montati due [[core (Hardware)|''core'']] identici, che vengono visti dal [[sistema operativo]] come due ''core'' "fisici", quindi quasi come se fosse un sistema biprocessore tradizionale. In realtà questo non è propriamente un sistema biprocessore, considerando che un sistema dual core condivide lo stesso [[Bus (informatica)|bus]] tra i due ''core''.

Per sfruttare i vantaggi di un sistema multiprocessore, al pari di uno [[biprocessore]], è necessario che anche il [[sistema operativo]] e i [[programma (informatica)|programmi]] siano realizzati in maniera da utilizzare le maggiori risorse offerte. In pratica, in fase di programmazione è necessario "parallelizzare" il codice in modo che non si abbiano situazioni in cui l'applicazione "vede" solo uno dei processori saturandolo e lasciando inutilizzati tutti gli altri.

Combinando processori ''dual core'' con motherboardschede madri dotate di due ''socket'' si avranno in praticadunque 4quattro ''core'' fisici di elaborazione; questo, secondo le definizioni iniziali rimane un sistema biprocessore, anche se all'atto pratico è come se fosse un "quadriprocessore".

Spesso è necessario utilizzare più processori, gruppi di processori e [[Computer cluster|cluster]]. Nel caso di basi di utenti molto ampie e diffuse, i gruppi di più processori e le varie istanze del [[database]] possono anche essere geograficamente dispersi.

=== Sfruttamento da parte dei [[Sistemasistemi operativi operativo|SO]]===

Nei multiprocessori diverse [[CPU]] condividono una [[memoria (informatica)|memoria]] comune:

Ogni [[sistema operativo]] gestisce in modo differente le potenzialità dei sistemi multi-processore, in alcuni casi questa possibilità è limitata dalle licenze e in alcuni casi anche dalle caratteristiche del software.<ref>[http://it.wingwit.com/sistemi/windows-xp/236852.html Il numero di processori in un sistema in grado di supportare Windows XP]</ref> Intel ha già dimostrato un sistema Itanium 2 [[Montecito (processore)|Montecito]] (processore dual core) composto da 4 processori. Moltiplicando il numero di CPU per il numero di core di ciascuna, e considerando che ogni core implementa la tecnologia [[Hyper-Threading]], il sistema operativo vedeva ben 16 processori "logici".

* le CPU devono coordinarsi per accedere alla memoria;

* esistono diversi schemi di collegamento tra CPU e memoria; quello più semplice prevede un [[Bus (informatica)|bus]] condiviso.

=== Tipi di sistemi multiprocessore ===

Nel corso del [[2005]] sia [[Intel]] che [[Advanced Micro Devices|AMD]] sono giunti ad un punto in cui non riescono più ad aumentare la frequenza del [[clock]] dei propri processori (a causa dell'eccessivo consumo e produzione di calore) e quindi, dato che ormai i processi di miniaturizzazione lo consentono, hanno cominciato ad intraprendere la nuova strada del processore [[dual core]] che è una sorta di sistema biprocessore un po' particolare. Il [[Socket (elettronica)|socket]] sulla [[motherboard]] rimane uno solo, ma sul [[Package (elettronica)|package]] vengono montati due [[core (Hardware)|core]] identici, che vengono visti dal [[sistema operativo]] come due core "fisici", quindi quasi come se fosse un sistema biprocessore tradizionale. In realtà questo non è propriamente un sistema biprocessore, considerando che un sistema dual core condivide lo stesso [[Bus (informatica)|bus]] tra i due core.

({{vedi anche|Architetture [[Sistemadi multiprocessoresistemi simmetrico]])multiprocessore}}

Ci sono molti tipi di sistemi multiprocessore. Questi possono essere classificati in base alle seguenti caratteristiche:

Combinando processori dual core con motherboard dotate di due socket si avranno in pratica 4 core fisici di elaborazione; questo, secondo le definizioni iniziali rimane un sistema biprocessore, anche se all'atto pratico è come se fosse un "quadriprocessore".

* Multiprocessore "Loosely coupled" (ad accoppiamento largo)

* Multiprocessore "Tightly coupled" (accoppiamento stretto)

* Multiprocessore eterogeneo

* Multiprocessore omogeneo

* Multiprocessore con memoria condivisa distribuita

* Sistema UMA

* Sistema cc-NUMA

* Sistema ibrido - memoria condivisa per dati globali, memoria locale per dati locali.

== Note ==

==Sfruttamento da parte dei [[Sistema operativo|SO]]==

Ogni sistema operativo gestisce in modo differente le potenzialità dei sistemi multi-processore, in alcuni casi questa possibilità è limitata dalle licenze e in alcuni casi anche dalle caratteristiche del software.<ref>[http://it.wingwit.com/sistemi/windows-xp/236852.html Il numero di processori in un sistema in grado di supportare Windows XP]</ref>

Intel ha già dimostrato un sistema Itanium 2 [[Montecito (processore)|Montecito]] (processore dual core) composto da 4 processori. Moltiplicando il numero di CPU per il numero di core di ciascuna, e considerando che ogni core implementa la tecnologia [[Hyper-Threading]], il sistema operativo vedeva ben 16 processori "logici".

==Note==

<references />

== Voci correlate ==

* [[Architetture di sistemi multiprocessore]]

* [[Architettura dei calcolatori]]

* [[Processore]]

* [[Biprocessore]]

Line 37 ⟶ 44:

* [[Multicore]]

* [[Calcolo parallelo]]

== Altri progetti ==

{{Interprogetto|etichetta=multiprocessore|wikt}}

{{Portale|informatica}}