分布式內(nèi)存
distributed memory
定義:在多機系統(tǒng)中,物理上分散在系統(tǒng)內(nèi)各處理器內(nèi)的存儲器。
學(xué)科:計算機科學(xué)技術(shù)_計算機硬件_存儲設(shè)備
相關(guān)名詞:分布式計算 分布式存儲
圖片來源:視覺中國
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內(nèi)存是“主存儲器”的又稱。它是計算機的重要部件之一,是與中央處理器(central processing unit,CPU)溝通的橋梁,計算機中所有程序的運行都是在內(nèi)存中進行的。隨著計算機系統(tǒng)從單機向分布式方向發(fā)展,分布式內(nèi)存應(yīng)運而生。
分布式內(nèi)存指的是一個計算機系統(tǒng)具有多個處理器,其中每個處理器可以位于不同的計算機上,而且都有自己的私有內(nèi)存。計算任務(wù)只能操作本地數(shù)據(jù),如果需要遠程數(shù)據(jù),計算任務(wù)必須與一個或多個遠程處理器進行通信。這與提供單一內(nèi)存空間的共享內(nèi)存多處理器形成了鮮明的對比。在共享內(nèi)存多處理器中,處理器不必知道數(shù)據(jù)所在的位置,但可能會有性能損失,并且要避免競態(tài)條件。
分布式內(nèi)存系統(tǒng)通常包括處理器、內(nèi)存和某種形式的互連,允許每個處理器上的程序相互交互。這種互連可以通過點對點鏈接組織,或者通過單獨的硬件提供交換網(wǎng)絡(luò)。節(jié)點之間的鏈接可以使用標準的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(例如以太網(wǎng))實現(xiàn),也可以使用定制的網(wǎng)絡(luò)鏈接。
談到分布式內(nèi)存的通信,就要提及消息傳遞接口(message passing interface,MPI)。消息傳遞接口是目前最流行的分布式計算通信協(xié)議。當(dāng)一個處理器上的任務(wù)需要遠程數(shù)據(jù)時,就需要通過通信信道與遠程處理器進行通信,這時就會用到消息傳遞接口。
分布式內(nèi)存的優(yōu)勢,在于它可以為大規(guī)模計算提供更多的資源,并確保高效的數(shù)據(jù)訪問和處理。例如,在大型科學(xué)計算或數(shù)據(jù)分析任務(wù)中,分布式內(nèi)存可以提供更大的內(nèi)存容量和更高的并發(fā)處理能力。與此同時,分布式內(nèi)存通過網(wǎng)絡(luò)等方式將各個計算機的內(nèi)存集中統(tǒng)一管理調(diào)度,做到內(nèi)存級別的大容量和高并發(fā)。
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