Evolución arquitectura NUMA

(1) y (2) La evolución de la arquitectura x386 hasta llegar a NUMA.

Más velocidad de acceso y mayores capacidades promueven NUMA.

Los colegas de TI debemos entender NUMA para mejorar desempeño.

Este es uno de los varios mini-post donde hablaré del tema, primero lo básico y conceptual.

La arquitectura NUMA es una técnica que permite a una CPU acceder más rápido al contenido de la RAM.

El diseño NUMA para que las cpu accedan a la RAM, se basa en un sistema multiprocesamiento simétrico (SMP) para lograr su objetivo.

¿De qué depende la velocidad de acceso de la CPU a la RAM?

De la ubicación del bloque de memoria (ej: DRAM) en relación al CPU.

Evolución de la arquitectura computacional entre CPU y RAM.

(1) Cuando mi papá me compró mi primer pc, un CPU se conectaba a través de un bus hacia un banco de la RAM.

Con el tiempo, las velocidades de CPU fueron aumentando de manera que tenía que esperar por la RAM.

(2) Luego fue posible conectar varios CPU´s a través de un único bus de la RAM, esto complicó un poco más el cuello de botella, pero abriría más posibilidades para el futuro.

(3) El próximo nivel fue la posibilidad de tener varios CPU´s conectados a varios bancos de RAM, pero uno a uno, es decir, había la posibilidad de tener 4 CPU conectados a 4 bancos de RAM por 4 buses.

(4) El siguiente avance fue muy significativo, ya que la misma configuración anterior se mejoró al poderse interconectarse entre los CPU´s a través de los nodos.

De esta forma tenemos un sistema de acceso de memoria no uniforme (NUMA).

Lo anterior permite que cualquier CPU pueda acceder a cualquier banco de memoria.

Lo ideal para optimizar el sistema es que la CPU acceda a su correspondiente banco de memoria sin tener que viajar a otra CPU para acceder a otro banco de memoria.

(5) Desde entonces la creatividad ha hecho combinaciones de sistemas NUMA, donde un nodo NUMA consiste en dos CPU conectados por un bus a un banco de memoria RAM sin conexiones entre ellos.

Hasta evolucionar a dos nodos NUMA (2 CPU´s – 1 RAM) que se podían conectar entre ellos a través de un bus, no era muy eficiente, pero una combinación interesante. Imagen # 5

Otra forma de diseño NUMA lo tenemos gráficamente en la imagen # 6 abajo.

(6) Solo es un diseño que permite tener mayores tiempos de respuesta de acceso desde la CPU a la RAM, pero no son los únicos, esto se pone más interesante.

Esto es solo en comienzo, vayamos paso a paso para entrar en el mundo NUMA y como entender esta arquitectura podría mejorar nuestro centro de datos virtual con #VMware

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