Multiprocessamento Simétrico x Multiprocessamento Assimétrico: Diferença e Comparação

Principais lições

1. O multiprocessamento simétrico envolve vários processadores compartilhando uma única memória e recursos periféricos, enquanto o multiprocessamento assimétrico designa tarefas específicas para processadores individuais.
2. No multiprocessamento simétrico, as tarefas são distribuídas uniformemente entre os processadores, resultando em uma utilização de recursos mais eficiente, enquanto o multiprocessamento assimétrico pode levar a processadores subutilizados.
3. O multiprocessamento assimétrico permite um melhor isolamento de falhas, pois um mau funcionamento em um processador não afeta diretamente o outro.

O que é multiprocessamento simétrico?

 O multiprocessamento simétrico é um tipo de multiprocessamento em que dois ou mais processadores trabalhando juntos para executar uma tarefa são conectados por meio de uma memória principal compartilhada. O multiprocessamento simétrico envolve a utilização de várias CPUs para executar a tarefa de maneira paralela e mais rápida. Diferentes processadores trabalhando em multiprocessamento simétrico executam essas tarefas de forma independente, permitindo que sejam concluídas mais rapidamente.

A CPU no multiprocessamento simétrico é conectada por meio de uma memória principal compartilhada e tem acesso total aos dispositivos de entrada e saída. A entrada e a saída nesta plataforma de processamento múltiplo seguem uma única rota para entrada e saída. O sistema operacional considerou todos os processadores iguais no multiprocessamento simétrico. Cada processador neste tipo de multiprocessamento processa programas distintos e executa vários conjuntos de dados.

O processamento simétrico fornece balanceamento de carga perfeito e tolerância avançada a falhas. Junto com isso, também diminui a possibilidade de um CPU gargalo. Todos os processadores no multiprocessamento simétrico têm sua fila privada de programas prontos para execução. Eles começam a trabalhar nessas filas prontas para o padrão sempre que recebem o sinal. 

O que é multiprocessamento assimétrico?

O multiprocessamento assimétrico é um único mestre processador que lida com um tipo de multiprocessamento em que dois ou mais processadores trabalham juntos. As CPUs em multiprocessamento assimétrico não são idênticas e seguem uma relação mestre-escravo com um dos processadores mestre. Todas as CPUs que trabalham com multiprocessamento assimétrico são interconectadas, mas não possuem escalonamento automático.

O processador mestre no sistema de multiprocessamento assimétrico gerencia todas as tarefas, como a estrutura de dados e o escalonamento de tarefas para os outros processadores. Se o processador mestre falhar, qualquer um dos processadores escravos assume-se como processador mestre e controla a execução do processador. Por outro lado, se algum dos processadores escravos falhar, outro processador escravo assume suas tarefas.

Quaisquer processadores trabalhando no sistema de multiprocessamento assimétrico não podem iniciar nenhum processo. Ele só pode seguir as tarefas atribuídas a ele pelo processador mestre. Trabalhar com um sistema de multiprocessamento simétrico torna-se fácil devido à sua relação mestre-escravo. O tráfego de rede de entrada e saída em redes assimétricas segue várias rotas.

Diferença entre multiprocessamento simétrico e assimétrico

1. Sistemas de multiprocessamento simétricos são complexos, exigindo sincronização para manter o balanceamento de carga. Por outro lado, os sistemas de multiprocessamento assimétrico são bastante simples, pois o processador mestre tem acesso a todos os dados e não requer sincronização.
2. Todas as CPUs no multiprocessamento simétrico compartilham a mesma memória, enquanto no multiprocessamento assimétrico, um único processador mestre controla a estrutura de dados.
3. O processo de fila pronta é utilizado em multiprocessadores simétricos, enquanto o multiprocessamento assimétrico utiliza a abordagem mestre-escravo.
4. Todos os processadores em multiprocessamento simétrico se comunicam entre si por meio de memória compartilhada; por outro lado, não há comunicação entre os processadores no multiprocessamento assimétrico porque o processador mestre os controla.
5. No multiprocessamento simétrico, todos os processadores são iguais em precedência, enquanto no multiprocessamento assimétrico, todos os processadores são desiguais.

Comparação entre multiprocessamento simétrico e assimétrico

Parâmetro de Comparação	Multiprocessamento Simétrico	Multiprocessamento Assimétrico
tarefa do sistema operacional	Qualquer processador executa tarefas do sistema operacional.	O processador mestre executa apenas tarefas do sistema operacional.
Custo	Os sistemas de multiprocessamento simétricos são mais caros.	Sistemas de multiprocessamento assimétricos são mais baratos.
Desenho	Os sistemas de multiprocessamento simétricos são complexos de projetar.	Sistemas de multiprocessamento assimétricos são mais fáceis de projetar.
Núcleos	O multiprocessamento simétrico é adequado para núcleos homogêneos.	O multiprocessamento assimétrico é adequado para núcleos heterogêneos e homogêneos.
Aplicação	Computadores pessoais.	SoC de banda base de modem para telefones celulares

Referências

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

Última atualização: 30 de julho de 2023