多處理機的應(yīng)用

發(fā)展較為緩慢主要原因是受限于軟件以及使用效率，這也是多處理機體系結(jié)構(gòu)設(shè)計追求的主要目標(biāo)。本章討論了多處理機的有關(guān)問題，其中涉及到一致性、互連網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)程訪問和通信延遲等。在未來，多處理機將會得到更快的發(fā)展。這是因為應(yīng)用領(lǐng)域及其并行性研究進(jìn)展較快；多處理機的性能價格比越來越好；多處理機對多道程序負(fù)載的高效性。目前已經(jīng)在處理器芯片中已經(jīng)可以包括Cache一致性邏輯，這有力地支持了小規(guī)模多處理機的實現(xiàn)。單芯片包含多個CPU（例如4個）的微處理器也正在研究實現(xiàn)中。

??? 擺在多處理機面前的問題是：要建立多大規(guī)模的多處理機？當(dāng)處理器數(shù)量較大（>100）時，從硬件到軟件帶來的問題都將會十分嚴(yán)重。多處理機的研究問題很多，除在本章中所討論的之外，我們將正在研究的重要問題列舉4個如下：

??? 1．多處理機性能的評測方法。并行處理中最為爭論的問題之一就是如何評測并行機的性能。當(dāng)然，直接的答案是運行測試程序，檢測其響應(yīng)時間。但在并行處理機中僅測試CPU時間會產(chǎn)生誤導(dǎo)，因為有時處理機雖空閑，但卻不可用于其它任務(wù)的執(zhí)行。

??? 2．降低通信開銷和延遲隱藏。在多處理機中，準(zhǔn)確估算通信開銷、如何使通信開銷增長放慢、如何使訪問時延在容許范圍內(nèi)增長仍都是有待解決的研究課題。此外，Cache、多流水線和超流水線的使用使失效延遲加長，這意味著延遲隱藏有很大的研究余地和難度。

??? 3．虛擬共享存儲器(distributed virtual memory DVM)。它用操作系統(tǒng)來獲得分布存儲器具有一致性的共享地址空間。這種機制主要的不同點在于保持一致性的單位是頁，并且用軟件來實現(xiàn)一致性算法。

??? 4、并行軟件的開發(fā)。包括編譯程序、操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件。如何充分利用計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)提供的各種支持來提高并行性，在研究上還有很大的難度和深度。