NUMA 架构下的软件性能挑战

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莱德@汪汪队 发表于 2019/12/23 10:11:34 2019/12/23
【摘要】 CPU 从单核到 SMP。由于功耗墙的存在,单核的性能发展遇到了瓶颈。从 2006 年左右开始,所有的 PC、服务器的处理器,都迈入了多核时代。这时出现了多核架构,称为 SMP:对称多处理系统。在 SMP 架构下的计算机中,每个核都是对等的,所有的核通过总线访问所有内存,每个进程在调度时,可以在任意一个核上运行,在操作系统和内核的支持下,整个系统能做到非常好的负载均衡,性能得...

        CPU 从单核到 SMP。由于功耗墙的存在,单核的性能发展遇到了瓶颈。从 2006 年左右开始,所有的 PC、服务器的处理器,都迈入了多核时代。这时出现了多核架构,称为 SMP:对称多处理系统。在 SMP 架构下的计算机中,每个核都是对等的,所有的核通过总线访问所有内存,每个进程在调度时,可以在任意一个核上运行,在操作系统和内核的支持下,整个系统能做到非常好的负载均衡,性能得到很好的发挥。
        从 SMP 到 NUMA。所有的核均通过总线访问内存,当核数不断增加的时候,内存总线成为了瓶颈。为了解决这一问题,NUMA 架构出现了,非统一的内存访问架构。在 NUMA 架构下,CPU 被分成了多个节点 Node。每个节点有自己的内存 Controller,不再受内存总线带宽的限制。每个 NUMA 节点上面有自己的内存控制器、有自己的内存。这里面带来两个概念,第一个概念 CPU 有了节点,第二,虽然所有内存在整个服务器上都是可见的,实际上在物理上内存是分布式的,他们通过不同的结点、通过不同的内存访问器去访问的,就有了距离。

        围绕NUMA的性能优化,核心的目标就是访问最短距离的内存。当核数越来越多之后,软件的并发能力就会有新挑战。视频的后半段分析了锁的时间模型,以及性能优化的一些建议。

讲解视频:https://education.huaweicloud.com:8443/courses/course-v1:HuaweiX+CBUCNXX069+Self-paced/about?isAuth=0&cfrom=hwc

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