Simetrično naspram asimetričnog višeprocesiranja: razlika i usporedba

Ključni za poneti

1. Simetrično višeprocesiranje uključuje više procesora koji dijele jednu memoriju i periferne resurse, dok asimetrično višeprocesiranje određuje specifične zadatke pojedinačnim procesorima.
2. U simetričnom multiprocesiranju zadaci se ravnomjerno raspoređuju među procesorima, što rezultira učinkovitijim korištenjem resursa, dok asimetrično višeprocesiranje može dovesti do nedovoljno iskorištenih procesora.
3. Asimetrična višeprocesna obrada omogućuje bolju izolaciju greške, jer kvar u jednom procesoru ne utječe izravno na drugi.

Što je simetrično višeprocesiranje?

 Simetrična višestruka obrada je vrsta višestruke obrade u kojoj su dva ili više procesora koji rade zajedno za obavljanje zadatka povezani kroz zajedničku glavnu memoriju. Simetrično višestruko procesiranje uključuje korištenje nekoliko CPU-a za paralelno i brže izvođenje zadatka. Različiti procesori koji rade u simetričnom multiprocesiranju te zadatke obavljaju neovisno, omogućujući njihovo brže dovršavanje.

CPU u simetričnom multiprocesiranju povezan je putem zajedničke glavne memorije i ima puni pristup ulaznim i izlaznim uređajima. Ulaz i izlaz na ovoj multi procesorskoj platformi slijede jednu rutu za dolazne i odlazne. Operativni sustav smatrao je da su svi procesori jednaki u simetričnom višestrukom procesuiranju. Svaki procesor u ovoj vrsti višestruke obrade obrađuje različite programe u izvršavanju nekoliko skupova podataka.

Simetrična obrada omogućuje savršeno balansiranje opterećenja i naprednu toleranciju na greške. Uz to, također smanjuje mogućnost a CPU usko grlo. Svi procesori u simetričnom višestrukom procesuiranju imaju svoj privatni red čekanja programa spremnih za izvršenje. Oni počinju raditi iz tih standardno spremnih redova kad god prime signal. 

Što je asimetrično višeprocesiranje?

Asimetrično višeprocesiranje je jedan master procesor koji upravlja vrstom višestruke obrade u kojoj dva ili više procesora rade zajedno. CPU-ovi na asimetričnom multiprocesiranju nisu identični i slijede odnos glavni-podređeni s jednim od glavnih procesora. Svi CPU-ovi koji rade pod asimetričnim multiprocesiranjem međusobno su povezani, ali nemaju samoraspored.

Glavni procesor na asimetričnom višeprocesorskom sustavu upravlja svim zadacima, poput strukture podataka i raspoređivanja zadataka za druge procesore. Ako glavni procesor otkaže, bilo koji od podređenih procesora preuzima ulogu glavnog procesora i kontrolira izvođenje procesora. S druge strane, ako bilo koji od podređenih procesora zakaže, drugi podređeni procesor preuzima njegove zadatke.

Svaki procesor koji radi u asimetričnom višeprocesnom sustavu ne može pokrenuti nikakav proces. Može samo slijediti zadatke koje mu je dodijelio glavni procesor. Rad sa simetričnim višeprocesorskim sustavom postaje lak zahvaljujući odnosu master-slave. Dolazni i odlazni mrežni promet na asimetričnim mrežama slijedi nekoliko ruta.

Razlika između simetričnog i asimetričnog višeprocesiranja

1. Simetrični višeprocesni sustavi su složeni i zahtijevaju sinkronizaciju za održavanje ravnoteže opterećenja. S druge strane, asimetrični višeprocesni sustavi prilično su jednostavni jer glavni procesor ima pristup svim podacima i ne zahtijeva sinkronizaciju.
2. Svi CPU-ovi u simetričnom multiprocesiranju dijele istu memoriju, dok u asimetričnom multiprocesiranju jedan glavni procesor kontrolira strukturu podataka.
3. Spremni proces čekanja koristi se u simetričnim višeprocesorima, dok asimetrično višeprocesiranje koristi pristup Master slave.
4. Svi procesori u simetričnom multiprocesiranju međusobno komuniciraju putem zajedničke memorije; s druge strane, u asimetričnom multiprocesiranju nema komunikacije između procesora jer njima upravlja glavni procesor.
5. U simetričnom multiprocesiranju svi procesori imaju isti prioritet, dok su u asimetričnom multiprocesiranju svi procesori nejednaki.

Usporedba između simetričnog i asimetričnog višeprocesiranja

Parametar usporedbe	Simetrična višestruka obrada	Asimetrična višestruka obrada
OS zadatak	Svaki procesor obavlja zadatke OS-a.	Glavni procesor obavlja samo zadatke OS-a.
Koštati	Simetrični višeprocesni sustavi su skuplji.	Asimetrični višeprocesni sustavi su jeftiniji.
Projektiranje	Simetrični višeprocesni sustavi su složeni za dizajn.	Asimetrične višeprocesne sustave lakše je dizajnirati.
Jezgra	Simetrična višestruka obrada prikladna je za homogene jezgre.	Asimetrično višeprocesiranje prikladno je za heterogene i homogene jezgre.
primjena	Osobna računala.	SoC osnovnog pojasa modema mobilnih telefona

Reference

1. https://dl.acm.org/doi/abs/10.1145/1654059.1654085
2. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0743731505000882

Zadnje ažuriranje: 30. srpnja 2023