UMA, NUMA, dan CC-NUMA. Dan Perbandingan antara UMA, NUMA, dan CC Numa

Tugas Organisasi Arsitektur

 

    Multiprosesor dapat dibagi menjadi tiga kategori model memori bersama - UMA (Uniform Memory Access), NUMA (Non-uniform Memory Access) dan COMA (Cache-only Memory Access). Model dibedakan berdasarkan bagaimana memori dan sumber daya perangkat keras didistribusikan. Dalam model UMA, memori fisik dibagi secara merata di antara prosesor yang juga memiliki latensi yang sama untuk setiap kata memori sementara NUMA memberikan waktu pengaksesan variabel bagi prosesor untuk mengakses memori.

Bandwidth yang digunakan dalam UMA ke memori dibatasi karena menggunakan pengontrol memori tunggal. Motif utama munculnya mesin NUMA adalah untuk meningkatkan bandwidth yang tersedia ke memori dengan menggunakan beberapa pengontrol memori.

Grafik perbandingan

Dasar untuk perbandingan	UMA	NUMA
Dasar	Menggunakan pengontrol memori tunggal	Pengontrol memori berganda
Jenis bus yang digunakan	Tunggal, banyak, dan palang	Pohon dan hierarkis
Memori mengakses waktu	Sama	Perubahan sesuai dengan jarak mikroprosesor.
Cocok untuk	Aplikasi tujuan umum dan pembagian waktu	Aplikasi waktu nyata dan waktu kritis
Kecepatan	Lebih lambat	Lebih cepat
Bandwidth	Terbatas	Lebih dari UMA.

 

 

•   Pengertian UMA

UMA (Uniform Memory Access) adalah arsitektur memori bersama yang digunakan pada komputer pararel. Semua prosessor dalam model UMA berbagi memori fisik secara seragam. Sistem UMA (Uniform Memory Access) adalah arsitektur memori bersama untuk multiprosesor. Dalam model ini, satu memori digunakan dan diakses oleh semua prosesor yang menyajikan sistem multiprosesor dengan bantuan jaringan interkoneksi. Setiap prosesor memiliki waktu akses memori (latensi) dan kecepatan akses yang sama. Itu dapat menggunakan salah satu dari bus tunggal, beberapa bus atau switch palang. Karena menyediakan akses memori bersama yang seimbang, ia juga dikenal sebagai sistem SMP (Symmetric multiprocessor) . Desain khas SMP ditunjukkan di atas di mana setiap prosesor pertama kali terhubung ke cache kemudian cache dihubungkan ke bus. Akhirnya bus terhubung ke memori. Arsitektur UMA ini mengurangi pertentangan untuk bus dengan mengambil instruksi langsung dari cache yang diisolasi secara individu. Ini juga memberikan probabilitas yang sama untuk membaca dan menulis untuk setiap prosesor. Contoh khas dari model UMA adalah server Sun Starfire, server Compaq alpha dan HP v series.

 

• Pengertian NUMA

NUMA (Non-Uniform Memory Access) adalah desain memori yang digunakan dalam Multi-Processing dimana waktu akses memori relatif bergantung kepada processor. Dalam NUMA, processor dapat mengakses memori lokalnya sendiri lebih cepat daripada non-local memory. NUMA (Non-uniform Memory Access) juga merupakan model multiprosesor di mana setiap prosesor terhubung dengan memori khusus. Namun, bagian-bagian kecil dari memori ini bergabung untuk membuat ruang alamat tunggal. Poin utama untuk direnungkan di sini adalah bahwa tidak seperti UMA, waktu akses memori bergantung pada jarak di mana prosesor ditempatkan yang berarti waktu akses memori yang berbeda-beda. Ini memungkinkan akses ke salah satu lokasi memori dengan menggunakan alamat fisik.Seperti yang disebutkan di atas arsitektur NUMA dimaksudkan untuk meningkatkan bandwidth yang tersedia ke memori dan yang menggunakan beberapa pengontrol memori. Ini menggabungkan banyak inti mesin menjadi " node " di mana setiap inti memiliki pengontrol memori. Untuk mengakses memori lokal di mesin NUMA, inti mengambil memori yang dikelola oleh pengontrol memori dengan simpulnya. Sementara untuk mengakses memori jarak jauh yang ditangani oleh pengontrol memori lainnya, inti mengirimkan permintaan memori melalui tautan interkoneksi. Arsitektur NUMA menggunakan pohon dan jaringan bus hirarkis untuk menghubungkan blok memori dan prosesor. BBN, TC-2000, SGI Origin 3000, Cray adalah beberapa contoh arsitektur NUMA.

 

• Pengertian CC NURMA

CC Numa (Cache Coherent Non-Uniform Memory Access) adalah sebuah sistem arsitektur multiprosessor yang didasarkan pada prosessor AMD Opteron yang dapat di implementasikan tanpa logika eksternal. CC NUMA menggunakan komunikasi antar-prosessor antara pengontrol cache untuk menjaga konsistensi memori ketika menyimpan lebih dari satu cache dalam memori yang sama.

 

·       Perbedaan antara UMA, NURMA, dan CC NURMA

·         Arsitektur Sistem CC-Numa

CC Numa (Cache Coherent Non-Uniform Memory Access) adalah sebuah sistem arsitektur multiprosessor yang didasarkan pada prosessor AMD Opteron yang dapat di implementasikan tanpa logika eksternal. CC -NUMA menggunakan komunikasi antar-prosessor antara pengontrol cache untuk menjaga konsistensi memori ketika menyimpan lebih dari satu cache dalam memori yang sama.

·         Sistem Cluster UMA

UMA (Uniform Memory Access) adalah arsitektur memori bersama yang digunakan pada komputer pararel. Semua prosessor dalam model UMA berbagi memori fisik secara seragam.

·         Sistem Cluster NUMA

NUMA (Non-Uniform Memory Access) adalah desain memori yang digunakan dalam Multi-Processing dimana waktu akses memori relatif bergantung kepada processor. Dalam NUMA, processor dapat mengakses memori lokalnya sendiri lebih cepat daripada non-local memory.

·       Perbedaan antara UMA dan NUMA

 

• Model UMA (memori bersama) menggunakan satu atau dua pengontrol memori. Sebaliknya, NUMA dapat memiliki beberapa pengontrol memori untuk mengakses memori.
• Bus tunggal, banyak dan palang digunakan dalam arsitektur UMA. Sebaliknya, NUMA menggunakan hierarki, dan jenis pohon bus dan koneksi jaringan.
• Dalam UMA, waktu mengakses memori untuk setiap prosesor adalah sama, sementara di NUMA waktu mengakses memori berubah ketika jarak memori dari prosesor berubah.
• Aplikasi tujuan umum dan pembagian waktu cocok untuk mesin UMA. Sebaliknya, aplikasi yang tepat untuk NUMA adalah sentris waktu-nyata dan kritis-waktu.
• Sistem paralel berbasis UMA bekerja lebih lambat daripada sistem NUMA.
• Ketika datang ke bandwidth UMA, memiliki bandwidth terbatas. Sebaliknya, NUMA memiliki bandwidth lebih dari UMA.

·       Kesimpulan

Arsitektur UMA menyediakan latensi keseluruhan yang sama untuk prosesor yang mengakses memori. Ini tidak terlalu berguna ketika memori lokal diakses karena latensi akan seragam. Di sisi lain, di NUMA setiap prosesor memiliki memori khusus yang menghilangkan latensi ketika memori lokal diakses. Latensi berubah karena jarak antara prosesor dan memori berubah (yaitu, Tidak seragam). Namun, NUMA telah meningkatkan kinerja dibandingkan dengan arsitektur UMA.

Nama : Clara Indriani Putri

NPM : 22312057

Kelas : IF 22 Dx

Prodi : Informatika

Fakultas Teknik dan Ilmu Kmputer

Universitas Teknokrat Indonesia

Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer