什么是UMA?

UMA 代表统一内存访问。它是一种用于并行计算机的共享内存架构。UMA 模型中的所有处理器统一共享物理内存。在 UMA 架构中,对内存位置的访问时间与哪个处理器创建请求或哪个内存芯片包含共享数据无关。

虽然 UMA 架构不适合构建可扩展的并行计算机,但它非常适合构建小型单总线多处理器。两台这样的机器是代表 1980 年代后期技术的 Encore Computer Corporation 的 Encore Multimax 和代表 1990 年代技术的 Silicon Graphics Computing Systems 的 Power Challenge。

安可Multimax

当 Encore Multimax 出现在市场上时,其最先进的功能是 Nanobus,它是挂起总线的首批商业应用之一。与许多锁定总线不同,地址总线和数据总线在 Nanobus 中是分开的。

地址总线在 Nanobus 上启动内存读取和内存写入传输。在写事务的情况下,数据总线与地址总线一起使用,而在读事务中,数据总线可以被存储单元用来传输先前读访问的结果。

使用独立但协作的仲裁器逻辑在 20 个处理器和 16 个存储体之间分配地址和数据总线。集中仲裁器用于实现地址总线的公平循环仲裁策略。

但是,集中式地址总线仲裁器的工作在一定条件下会受到分布式访问控制机制的影响。如果处理器或内存控制器在一定数量的总线周期内无法获得对地址总线的控制,它们可以使用特殊的总线选择线来强制中央仲裁器拒绝其他总线主机访问地址总线。

Encore Multimax 的下一个功能是在处理器板和内存板上应用流水线。流水线使处理器在完成前一个总线周期之前开始一个新的总线周期,并且在完成前一个服务之前内存控制器接收新的内存访问请求。流水线是通过在处理器板和内存板上应用缓冲寄存器来实现的。

力量挑战

Power Challenge 多处理器的核心是 POWERpath-2 拆分事务共享总线。用于拆分读取事务的关联内存由八个所谓的读取资源构成,即任何时候最多可以有八个读取未完成。

POWERpath-2 总线是根据 RISC 哲学设计的。总线事务的类型和变化很小,每个事务都需要相同的五个总线周期:仲裁、解析、地址、解码、确认。这五个周期由每个总线控制器同步执行。

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