Multiprocessadores

Numa SUN FIRE E25k

Alunos: Francisco Júnior

Danilo Sousa

Tarcisio Cavalcanti

Arquitetura de computadores paralelos

• Possuir o MIMD ( Múltiplas CPUs independente operando com parte de um sistema maior).

• o MIMD foi subdivido em multiprocessadores ( maquina de memória compartilhada ) é multicomputadores ( maquinas de troca de mensagens).

Multiprocessadores

• Existem 3 tipos de multiprocessares:

• UMA ( uniform memory access ) Acesso uniforme à memória.

• NUMA ( Nonuniform Memory Access ) Acesso não uniforme à memória.

• COMA ( Cache only Memory access ) Acesso somente a memória cachê.

NUMA ( Nonuniform Memory Access )

• NUMA acesso não uniforme a memória. ou seja, a memória não possuir o mesmo tempo de acesso.

dividido em NC-NUMA e CC-NUMA.• NC-NUMA Não há cachê presente.

CC-NUMA com coerência de cachê (multiprocessador baseado em diretório).

NUMA Sun Fire E25K

• É um multiprocessador que Possui Múltiplos CPUsindependentes (MIMD) , baseado em diretório com acesso não uniforme a memória, ou seja , a memória não possuir o mesmo tempo de acesso (CC-NUMA).

História Sun Fire E25K• A Sun Microsystem empresa de servidor

de computadores Anúncio em fevereiro de 2004 a Sun Fire E25K, a máquina poderia ser descrito como uma atualização da Sun Fire E15K como a base armários idênticas, possuir como única diferença o processador de placas instaladas.

• O E25K suporta até 72 dual-core

UltraSPARC IV processadores de até 1,95

GHz instalado em 18 sistema de placas . Cada palaca possuir 64 GB de RAM com um total de 1.15TB de memória RAM para um único domínio .

Características Sun Fire E25k

• Fabricado pela Sun Microsystemso modelo Sun fire E25K possuir 18 conjuntos. cada conjunto com 4 CPU UltraSPARC IV Com processadores duais.

• Cada sistema contém duas placas de Controlo (um principal e um reserva).

Conjunto Da Sun Fire E25K

• Placa CPU-MEMORIA E25K

Quatro chips de CPUs e quatro módulos de 8 Gb de RAM.

• Placa E/S

com quatro conectores PCI.

• Cada conjunto: 1 placa CPU-memória, 1 placa E/S e 1 placa de expansão acopla CPU- memória à placa de E/S unindo ao plano

central.

Sun Fire E25K Completo

• Formado por 18 conjuntos, com 72 chips de CPU UltraSPARC IV que compartilham um cachê e uma memória.Com 144 CPUs, 1.15TB de RAM e 72 conectores PCI.

Estrutura do Sun Fire E25K

• Os sistemas Sun Fire E25K usa uma placa de expansão para implementar um interruptor de 3x3 entre uma placa de CPU / Memória, uma assembléia I / O e a porta de interconexão.

• Os sistemas Sun Fire E25K tem três travessas 18x18 com sua interconexão para endereços, respostas e dados, de modo que o tráfego de endereço não interferir .

Periféricos

Sun Fire E25K dom fireplane

• Sun Fire E25K usar o sistema de interconexão dom Fireplane que é um protoco de memória compartilhado UltraSPARC IV . No qual Ocorreu uma evolução sobre a Arquitetura da geração anterior Ultra (UPA). Aumentando a velocidade do clock em 50% é melhorando seu desempenho do sistema com a CPU.

As interconexão E25K• Endereço Interconectados

As linhas tracejadas são caminhos de endereço . Um conjunto de bordo é a combinação de uma placa de CPU / Memória, uma assembléia I / O, e uma placa de expansão.

• Interconexão de DadosAs linhas sólidas representam os caminhos de dados. Os pequenos círculos nas intersecções destas linhas indicam três portas . A placa de CPU / Memória tem três níveis de interruptores de 3x3 entre uma unidade de CPU ou memoria .

Porta de interconexão

Interconexão nível

• No nível 0, pares de chips de CPU e Memórias são conectados a um comutador crossbar que também tem uma conexão com o nível 1. Os dois grupos de pares CPU-memória são conectados por um segundo comutador crossbar no nível 1. Toda lógica e construída a partir do crossbar 3x3.

• A interconexão de nível 2 é um outro comutador crossbar 3x3 na placa de expansão que une a memória E/S. Todas as transferências de dados passam pelo comutador de nível 2. Por fim dados que serão transferidos de ou para uma placa passam por um comutador crossbar 18X18 no nível 3.

Lógica de escuta

• Todas as CPUs locais podem verificar as requisições de memória no conjunto de placas.

• A CPU necessita de uma palavra da memória, convertendo o endereço virtual para o endereço físico e verifica sua cachê.

Cada bloco de memória e linha de cachê de CPU dividem em três estados1.acesso exclusivo (escrita).2. acesso compartilhado (leitura).3. invalido (vazio).

• A placa CPU ou placa PCI produz um endereço , no qual vai até o repetidor de endereço por meio de uma conexão ponta-a-ponta, os dois repetidores convergem para placa de expansão. Esse arranjo e usado para evitar um barramento que envolve as três placas.

A placa cpu por meio de conexão ponta a ponta converge para placa de expansão

• O comutador crossbar de resposta desempenha a coerência do diretoria e protocolo de atualização.

• Comutador crossbar de dados tem 32 bytes de largura 288 bytes pode ser movido ao plano central uma taxa de 150mhz de relógio isso da uma banda de 40Gb/s.

• Quando a CPU precisa ler ou escrever uma palavra na memória verifica o cachê .

• Se um cachê de conjunto das placas tive a linha necessária, detecta e cumpre a requisição.

• No modo exclusivo ela e transferida ao requisitante e marcada como invalida.

• Modo compartilhado a cachê não responde.

• Ser o bloco não estiver compartilhado ou estiver compartilhado com uma ou mais placas , a memória esta atualizada e a requisição pode ser atendida.

• A requisição para leitura e feita na entrada anotando que um novo cliente esta compartilhada.

• Requisição para escrita uma mensagem de invalidação deve ser enviado a outras placas que contive uma copia dela.

• Ser o Bloco requisitado esta em estado exclusivo ou placa diferente .

• a placa mãe obtém a requisição ela localiza a placa remota e envia uma mensagem informando onde há linha de cachê.

• Requisição de leitura a linha seria compartilhada e uma copia envidada.

• Requisição escrita invalidara sua copia de modo que tivesse uma copia exclusiva.

Dinâmica dos Domínios E25K

• Os domínios podem ser reconfigurados sem interromper a operação de outros domínios. Domínios podem ser utilizados para:

• Testes de novas aplicações

• Atualizar o sistema operacional

• Apoiar vários departamentos

• Remover e reinstalar as placas para reparo ou atualização

Domínios com funções

• preenchida sistema Sun Fire E25K em três domínios de lidar com três tipos de funções:

• Domínio 1 é configurado para executar o processamento de transações online (OLTP). domínio com 32 CPU contendo 8 tábuas de 4 CPUs cada.

• Domínio 2 é configurado para executar software de apoio à decisão (DSS). É também um domínio de 32 CPU contendo 8 tábuas de 4 CPUs cada.

• Domínio 3 é configurado como um domínio para os desenvolvedores. É um domínio de dois bordo, cada placa com 4 CPUs.

Confiabilidade E25K• Os sistemas Sun Fire E25K construir sobre as capacidades

líderes da indústria RAS.

• 1. Confiabilidade circuito integrados

• Start-up de diagnóstico . O sistema Sun Fire E25K faz um auto-teste sobre a alimentação no futuro. Componentes não são isoladas da interconexão Fireplane dom O resultado é que o sistema é iniciado apenas com blocos lógicos que passaram por este auto-teste e que deve funcionar sem erros.

• Proteção interna dentro do UltraSPARC IV. maior densidade de CPUs e tensões mais baixas do núcleo, células SRAM tornaram-se mais vulneráveis a distúrbios de raios cósmicos.

• protejo externa . Todos os SRAMs externos são protegidos por códigos de correção de erros .

• protejo externa . Todos os SRAMs externos são protegidos por códigos de correção de erros .

• 2 Confiabilidade de interconexão

• Proteção endereço de interconexão. O Sun Fire E25 endereço e sinais de controle são protegidos de paridade para detectar erros de bit único.

• De proteção de dados de interconexão. O caminho de dados de todo o sistema é protegido por ECC, que corrige erros de bit único e detecta erros de bit duplo antes que possam causar corrupção de dados.

Reconfiguração após falha

• Recuperação do sistema automático. Um sistema devidamente configurado sempre reinicia após uma falha.

• Interconnect reconfiguração após a falha . Após uma falha de interconexão do sistema ocorre, o sistema é reiniciado com os componentes de interconexão ruim isoladas e com metade da banda do sistema ainda disponível.

1ª Questão

• Quais são as características do multiprocessador NUMA Sun Fire E25K ?

• possuir 18 conjuntos. cada conjunto com 4 CPU UltraSPARC IV Com processadores duais sendo uma principal e uma reserva. com 4 chips de CPUs possuir 72

chips de CPU UltraSPARC IV que compartilham um cachê e uma memória. Cada um com 4 conectores que possuir 72 conectores.

2ª Questão

• Quais são as interconexão do multiprocessador num sunfire e25k? expliques seus 4 níveis interconexão?

• Possui endereço interconectado são caminho de endereço e Interconexão de Dados são caminhos de dadosNo nível 0, chips de CPU e Memórias são conectados a um comutador crossbar que também tem uma conexão com o nível 1. A interconexão de nível 2 é um outro comuta crossbar que une a memória E/S.. Por fim dados que serão transferidos para um comutador crossbar 18X18 no nível 3.

3ª Questão

• Qual a estrutura do multiprocessador Num sun fire E25K?

• Possui uma placa de expansão com interruptor 3x3 entre uma placa de CPU / Memória, uma assembléia I / O e a porta de interconexão e conectores 18x18 com sua sua interconexão para endereços, respostas e dados.

4ª Questão

• Qual a finalidade do dom fireplane no multiprocessadores Sun fire e25k?

• m Fireplane e um sistema de interconexão que possuir um protocolo de memória compartilhado UltraSPARC IV . No qual aumentou a sua velocidade e melhorou o desempenho da CPU.

5ª Questão

• Como é a lógica de escuta do multiprocessador Numa SUN FIRE E25k?

• as CPUs locais verificar as requisições de memória no conjunto de placas e converte o endereço virtual para o físico. Cada bloco de memória dividem em três estados: acesso exclusivo(escrita),acesso compartilhado(leitura) e invalido(vazio).