システム概要

システム概要 コンピュータアーキテクチャについて SGI Origin 3800

memory Register File Register File Functional Unit (mult, add) Functional Unit (mult, add) Cache Cache Cache Coherency Unit Cache Coherency Unit Processor Processor 共有メモリ型アーキテクチャ • 全てのプロセッサがメモリを共有 • データ分散の必要がないのでプログラミングが容易 • コンパイラによる自動並列化が可能 • 同じデータであるにもかかわらず、プロセッサによってその内容が異なってしまうというキャッシュコヒーレンシ問題に対応

memory Register File Register File Functional Unit (mult, add) Functional Unit (mult, add) Cache Cache Cache Coherency Unit Cache Coherency Unit Processor Processor 共有メモリ型アーキテクチャの問題点 • 共有メモリへのアクセスはバスに負担をかけ、性能を著しく低下させる

Main memory Main memory Register File Register File Functional Unit (mult, add) Functional Unit (mult, add) Cache Cache Processor Processor メッセージパッシング型アーキテクチャ • プロセッサはそれぞれローカルメモリを持つ • メッセージパッシングによって他のプロセスと通信 • 拡張性がある

Main memory Main memory Register File Register File Functional Unit (mult, add) Functional Unit (mult, add) Cache Cache Processor Processor メッセージパッシング型アーキテクチャの問題点 • 逐次プログラムで使えるのは１ノードのメモリのみ • データ分散をプログラムに明示しなければならない • プログラミングは容易ではない interconnect

Main memory Main memory Register File Register File Functional Unit (mult, add) Functional Unit (mult, add) Cache Cache Processor Processor Cache Coherency Unit Cache Coherency Unit 分散共有メモリ型アーキテクチャ（ccNUMA） • プロセッサはそれぞれローカルメモリを持つ • 全てのメモリで論理的に“共有メモリ”を構成 • Non-uniform memory access (NUMA):cache-coherent NUMA (ccNUMA) • ローカルメモリへのアクセスはリモートメモリへのアクセスより速い • 共有メモリ型アーキテクチャのように自動並列化が可能 • メッセージパッシング型アーキテクチャのように拡張性がある interconnect

リンクポート: R-brick または C-brick XIO+ ポート全てのタイプのI/Oブリックへ接続可能 SGI Origin 3800 計算ノード　－　C-Brick • 4CPUが１つのローカルメモリを共有 • メモリバンド幅：3.2GB/sec • キャッシュ容量：8MB • ローカルメモリ容量：4GB Proc. Proc. L2 Cache L2 Cache Proc. Proc. L2 Cache L2 Cache Proc. Proc. L2 Cache L2 Cache Proc. Proc. L2 Cache L2 Cache Bedrock ASIC Bedrock ASIC Memory Memory

Rack 3 Rack 4 Rack 1 Rack 2 Rack 2 Rack 1 Rack 3 Rack 4 C C C C C C C C C C C C R R R R C C C C R R R R C C C C C C C C C C C C C C C C １２８プロセッサシステム構成 • ４ racks • ８ R-bricks • ３２ C-bricks

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