対称マルチプロセッシングと非対称マルチプロセッシング: 違いと比較

主要な取り組み

1. 対称型マルチプロセッシングでは、単一のメモリと周辺リソースを共有する複数のプロセッサが関与しますが、非対称型マルチプロセッシングでは、個々のプロセッサに特定のタスクを指定します。
2. 対称型マルチプロセッシングでは、タスクがプロセッサ間で均等に分散されるため、リソースの使用効率が向上しますが、非対称型マルチプロセッシングでは、プロセッサが十分に活用されない可能性があります。
3. 非対称マルチプロセッシングでは、XNUMX つのプロセッサの誤動作が他のプロセッサに直接影響を与えないため、より適切な障害分離が可能になります。

対称型マルチプロセッシングとは?

 対称型マルチプロセッシングは、タスクを実行するために連携して動作する XNUMX つ以上のプロセッサが共有メイン メモリを介して接続されるマルチプロセッシングの一種です。 対称マルチ処理では、複数の CPU を利用してタスクを並列かつ高速に実行します。 対称型マルチプロセッシングで動作するさまざまなプロセッサーがこれらのタスクを独立して実行するため、タスクをより迅速に完了できます。

対称型マルチプロセッシングの CPU は、共有メイン メモリを介して接続されており、入出力デバイスに完全にアクセスできます。 このマルチ処理プラットフォームの入力と出力は、単一の受信ルートと出力ルートに従います。 オペレーティング システムは、対称型マルチプロセッシングにおいてすべてのプロセッサを同等であるとみなしました。 このタイプのマルチプロセッシングの各プロセッサは、複数のデータセットを実行する際に個別のプログラムを処理します。

対称処理は、完全なロード バランシングと高度なフォールト トレランスを提供します。 それに伴い、CPU ボトルネックの可能性も減少します。 対称型マルチプロセッシングのすべてのプロセッサには、すぐに実行できるプログラムのプライベート キューがあります。 シグナルを受信するたびに、これらの標準対応キューから作業を開始します。 

非対称マルチプロセッシングとは

非対称型マルチプロセッシングは、XNUMX つ以上のプロセッサが連携して動作するタイプのマルチプロセッシングを処理する単一のマスター プロセッサです。 非対称マルチプロセッシングの CPU は同一ではなく、マスター プロセッサの XNUMX つとのマスター/スレーブ関係に従います。 非対称マルチプロセッシングで動作するすべての CPU は相互接続されていますが、セルフスケジューリングはありません。

非対称マルチプロセッシング システムのマスター プロセッサは、データ構造や他のプロセッサのタスクのスケジューリングなど、すべてのタスクを管理します。 マスター プロセッサに障害が発生すると、スレーブ プロセッサのいずれかがマスター プロセッサとして機能し、プロセッサの実行を制御します。 一方、スレーブ プロセッサのいずれかに障害が発生すると、別のスレーブ プロセッサがそのタスクを引き継ぎます。

非対称マルチプロセッシング システムで動作するプロセッサは、プロセスを開始できません。 マスタープロセッサーによって割り当てられたタスクにのみ従うことができます。 対称マルチプロセッシング システムの操作は、マスターとスレーブの関係により簡単になります。 非対称ネットワーク上の受信および送信ネットワーク トラフィックは、いくつかのルートに従います。

対称型マルチプロセッシングと非対称型マルチプロセッシングの違い

1. 対称型マルチプロセッシング システムは複雑なので、負荷バランスを維持するために同期が必要です。 一方、非対称マルチプロセッシング システムは、マスター プロセッサがすべてのデータにアクセスでき、同期を必要としないため、非常にシンプルです。
2. 対称型マルチプロセッシングのすべての CPU は同じメモリを共有しますが、非対称型マルチプロセッシングでは、単一のマスター プロセッサがデータ構造を制御します。
3. レディ キュー プロセスは対称マルチプロセッサで使用され、非対称マルチプロセッシングではマスター スレーブ アプローチが使用されます。
4. 対称型マルチプロセッシングのすべてのプロセッサは、共有メモリを介して相互に通信します。 一方、非対称型マルチプロセッシングでは、マスター プロセッサがプロセッサを制御するため、プロセッサ間の通信はありません。
5. 対称型マルチプロセッシングでは、すべてのプロセッサの優先順位が同じですが、非対称型マルチプロセッシングでは、すべてのプロセッサが等しくありません。

対称型マルチプロセッシングと非対称型マルチプロセッシングの比較

比較パラメータ	対称型マルチプロセッシング	非対称マルチプロセッシング
OS タスク	どのプロセッサも OS タスクを実行します。	マスター プロセッサは OS タスクのみを実行します。
費用	対称型マルチプロセッシング システムはコストが高くなります。	非対称マルチプロセッシング システムは安価です。
設計	対称マルチプロセッシング システムは設計が複雑です。	非対称マルチプロセッシング システムは設計が容易です。
コア	対称型マルチプロセッシングは同種コアに適しています。	非対称マルチプロセッシングは、異種コアと同種コアに適しています。
申し込み	パソコン。	携帯電話モデム ベースバンド SoC

参考情報

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