Η διαφορά μεταξύ του συστήματος χαλαρής σύζευξης και του σφιχτά συνδεδεμένου πολυεπεξεργαστή

• 2019

Ο πολυεπεξεργαστής είναι αυτός που έχει περισσότερους από δύο επεξεργαστές στο σύστημα. Έχουμε δύο κατηγορίες συστημάτων πολλαπλών επεξεργασιών, που είναι χαλαρά συζευγμένα και σφιχτά συζευγμένα συστήματα πολλαπλών επεξεργαστών. Ο βαθμός σύζευξης μεταξύ του επεξεργαστή είναι χαμηλός στο χαλαρά συζευγμένο σύστημα, ενώ ο βαθμός σύζευξης μεταξύ των επεξεργαστών στο σφιχτά συζευγμένο σύστημα είναι υψηλός. Η βασική διαφορά μεταξύ του χαλαρά συζευγμένου και σφιχτά συζευγμένου συστήματος πολλαπλών επεξεργασιών είναι ότι το χαλαρά συζευγμένο σύστημα έχει κατανείμει μνήμη, ενώ το σφιχτά συζευγμένο σύστημα έχει κοινή μνήμη. Ας συζητήσουμε μερικές ακόμη διαφορές μεταξύ του χαλαρά συζευγμένου και σφιχτά συζευγμένου συστήματος πολλαπλών επεξεργασιών με τη βοήθεια του πίνακα σύγκρισης που φαίνεται παρακάτω.

Συγκριτικό διάγραμμα

Βάση σύγκρισης	Χαλαρά συνδεδεμένο σύστημα πολλαπλών επεξεργαστών	Στερεά συνδεδεμένο σύστημα πολλαπλών επεξεργαστών
Βασικός	Κάθε επεξεργαστής έχει τη δική του μονάδα μνήμης.	Οι επεξεργαστές έχουν κοινόχρηστες μονάδες μνήμης.
Αποτελεσματικός	Αποτελεσματική όταν οι εργασίες που εκτελούνται σε διαφορετικούς επεξεργαστές, έχουν ελάχιστη αλληλεπίδραση.	Αποτελεσματική για επεξεργασία υψηλής ταχύτητας ή σε πραγματικό χρόνο.
Διένεξη μνήμης	Γενικά, μην αντιμετωπίζετε διαμάχες μνήμης.	Βιώνει περισσότερες συγκρούσεις μνήμης.
Διασυνδέσεις	Σύστημα μεταφοράς μηνυμάτων (MTS).	Τα δίκτυα διασύνδεσης PMIN, IOPIN, ISIN.
Ρυθμός δεδομένων	Χαμηλός.	Υψηλός.
Ακριβός	Λιγότερο ακριβό.	Πιο ακριβό.

Ορισμός του χαλαρά συνδεδεμένου συστήματος πολλαπλών επεξεργαστών

Ο πολυεπεξεργαστής είναι αυτός που έχει περισσότερους από δύο επεξεργαστές στο σύστημα. Τώρα, όταν ο βαθμός σύζευξης μεταξύ αυτών των επεξεργαστών είναι πολύ χαμηλός, το σύστημα ονομάζεται χαλαρά συνδεδεμένο σύστημα πολλαπλών επεξεργαστών . Σε χαλαρά συζευγμένο σύστημα, κάθε επεξεργαστής έχει τη δική του τοπική μνήμη, ένα σύνολο συσκευών εισόδου-εξόδου και ένα διακόπτη καναλιού και διαιτητή (CAS) . Αναφερόμαστε στον επεξεργαστή με την τοπική του μνήμη και το σύνολο των συσκευών εισόδου-εξόδου και την CAS ως ηλεκτρονική μονάδα .

Οι διαδικασίες που εκτελούνται σε διαφορετικές λειτουργικές μονάδες υπολογιστή επικοινωνούν μεταξύ τους ανταλλάσσοντας τα μηνύματα μέσω ενός φυσικού τμήματος του συστήματος μεταφοράς μηνυμάτων (MTS) . Το χαλαρά συζευγμένο σύστημα είναι επίσης γνωστό ως κατανεμημένο σύστημα . Το χαλαρά συζευγμένο σύστημα είναι αποτελεσματικό όταν οι διαδικασίες που εκτελούνται σε διαφορετικές λειτουργικές μονάδες υπολογιστή απαιτούν ελάχιστη αλληλεπίδραση .

Εάν η αίτηση για πρόσβαση σε MTS δύο ή περισσότερων μονάδων υπολογιστή συγκρουστεί, η CAS επιλέγει υπεύθυνα μία από τις ταυτόχρονες αιτήσεις και καθυστερεί άλλα αιτήματα έως ότου ολοκληρωθεί η επιδιόρθωση του επιλεγμένου αιτήματος. Το CAS διαθέτει μια μνήμη επικοινωνίας υψηλής ταχύτητας, την οποία μπορούν να έχουν πρόσβαση όλοι οι επεξεργαστές στο σύστημα. Η μνήμη επικοινωνίας στο CAS χρησιμοποιείται για την απομάκρυνση των μεταφορών μηνυμάτων .

Ορισμός συστήματος με πολλούς επεξεργαστές

Η απόδοση του χαλαρά συζευγμένου συστήματος μπορεί να είναι πολύ χαμηλή για ορισμένες εφαρμογές που απαιτούν γρήγορο χρόνο πρόσβασης . Σε αυτή την περίπτωση, πρέπει να χρησιμοποιηθεί ένα σύστημα μικροεπεξεργαστή με καλά συνδεδεμένο σύστημα . Το σφιχτά συνδεδεμένο σύστημα διαθέτει επεξεργαστές, κοινόχρηστες μονάδες μνήμης, κανάλια εισόδου-εξόδου .

Οι παραπάνω μονάδες του στενά συζευγμένου συστήματος συνδέονται μέσω του δικτύου τριών δικτύων διασύνδεσης, του δικτύου διασύνδεσης επεξεργαστή-μνήμης (PMIN), του δικτύου διασύνδεσης επεξεργαστή I / O (IOPIN) και του δικτύου διασύνδεσης σήματος διακοπής (ISIN) . Η χρήση αυτών των τριών δικτύων διασύνδεσης είναι η ακόλουθη.

PMIN: Είναι ένας διακόπτης ο οποίος συνδέει κάθε επεξεργαστή με κάθε μονάδα μνήμης . Μπορεί επίσης να σχεδιαστεί με τέτοιο τρόπο ώστε ένας επεξεργαστής να μπορεί να μεταδίδει δεδομένα σε μία ή περισσότερες μονάδες μνήμης.

ISIN: Επιτρέπει σε κάθε επεξεργαστή να κατευθύνει μια διακοπή σε οποιονδήποτε άλλο επεξεργαστή .

IOPIN : Επιτρέπει σε έναν επεξεργαστή να επικοινωνεί με ένα κανάλι εισόδου / εξόδου το οποίο είναι συνδεδεμένο με συσκευές εισόδου-εξόδου.

Βασικές διαφορές μεταξύ συστήματος χαλαρής σύζευξης και σφιχτά συνδεδεμένου πολυεπεξεργαστή

1. Η διαφορά κλειδιού μεταξύ του χαλαρά συζευγμένου και σφιχτά συζευγμένου συστήματος είναι ότι το χαλαρά συζευγμένο σύστημα έχει κατανεμηθεί στη μνήμη, ενώ το σφιχτά συζευγμένο σύστημα έχει κοινή μνήμη .
2. Η χαλαρά συζευγμένη είναι αποτελεσματική όταν οι εργασίες που εκτελούνται σε διαφορετικούς επεξεργαστές έχουν ελάχιστη αλληλεπίδραση μεταξύ τους. Από τα άλλα χέρια, το σφιχτά συζευγμένο σύστημα μπορεί να λάβει μεγαλύτερο βαθμό αλληλεπίδρασης μεταξύ των διαδικασιών και είναι αποτελεσματικό για την επεξεργασία υψηλής ταχύτητας και σε πραγματικό χρόνο .
3. Το χαλαρά συζευγμένο σύστημα γενικά δεν συναντά τη σύγκρουση της μνήμης, η οποία είναι ως επί το πλείστον έμπειρη από το σύστημα στενά ζευγάρια.
4. Το δίκτυο διασύνδεσης σε ένα χαλαρά συζευγμένο σύστημα είναι το σύστημα μεταφοράς μηνυμάτων (MTS), ενώ σε ένα στενά συζευγμένο σύστημα τα δίκτυα διασύνδεσης είναι το δίκτυο διασύνδεσης μνήμης επεξεργαστή (PMIN), το δίκτυο διασύνδεσης επεξεργαστή I / O (IOPIN) και το σήμα διακοπής δικτύου διασύνδεσης (ISIN) .
5. Ο ρυθμός δεδομένων του χαλαρά συζευγμένου συστήματος είναι χαμηλός ενώ ο ρυθμός δεδομένων του σφιχτά συζευγμένου συστήματος είναι υψηλός .
6. Το χαλαρό συζευγμένο σύστημα είναι λιγότερο δαπανηρό αλλά μεγαλύτερο σε μέγεθος ενώ το σφιχτά συζευγμένο σύστημα είναι ακριβότερο αλλά συμπαγές σε μέγεθος .

Συμπέρασμα:

Το χαλαρά συζευγμένο σύστημα έχει μια κατανεμημένη μνήμη που καθυστερεί τον ρυθμό δεδομένων ενώ το σφιχτά συζευγμένο σύστημα έχει κοινή μνήμη που αυξάνει τον ρυθμό δεδομένων.