双插槽与单插槽内存模型？

Posted 2023-02-16

【中文标题】双插槽与单插槽内存模型？

【英文标题】：Dual socket vs single socket memory model?

【发布时间】：2013-03-22 04:50:02

【问题描述】：

从在 Linux 上运行的 C/C++ 程序的角度来看，双 CPU 机器中的内存是什么样子有点困惑。

案例 1（已理解）

使用一个四核 HT CPU、32GB RAM，理论上我可以编写一个单进程应用程序，使用多达 8 个线程和多达 32GB RAM，而不会进入交换或超载线程设施 - 为了简单起见，我在这里忽略了操作系统和其他进程。

案例 2（混淆）

设置了 64GB RAM 的双四核 HT CPU 会发生什么？

在开发方面，您需要编写一个应用程序以作为两个进程（8 个线程，每个 32GB）进行通信，还是可以将其编写为一个进程（16 个线程，64GB 完整内存）？

如果答案是前者，那么有哪些有效的现代策略来利用整个硬件？嘘？工控机？另外，如何指导 Linux 为每个进程使用不同的 CPU？

【问题讨论】：

有很多方法可以做到这一点。一种方法是使用两个处理器并固定它们。然后使用IPC。另一种方法是将其视为单个共享内存机器，要么吃掉 NUMA 开销，要么玩弄内存分配和亲和力来挤出最后一滴。

从应用的角度来看，双四核机器是八核（即16个处理器线程）机器。但是，时间和延迟可能会有所不同。

【参考方案1】：

从应用程序的角度来看，物理 CPU（裸片）的数量并不重要。只有虚拟处理器的数量。这些包括所有处理器上的所有内核，如果在内核上启用了超线程，则加倍。以相同的方式在它们上安排线程。核心是全部在一个芯片上还是分布在多个芯片上都没有关系。

一般来说，处理这些事情的最佳方式是不。不要担心在哪个核心上运行什么。只需为您的应用程序生成适当数量的线程（理论上最大值等于系统中的内核总数），然后让操作系统处理调度。

当然，内存在系统中的所有内核之间共享。但同样，由操作系统来处理物理内存的分配。很少有应用程序真正需要担心它们使用了多少内存，以及在线程之间分配内存。让操作系统来处理。

【讨论】：

好的——这就是线程部分——内存呢？我可以在一个进程中访问全部 64GB（16 个线程）吗？两个 CPU 都可以访问完整的 RAM？

@kfmfe04 是的，两个 CPU 都可以访问完整的 RAM。即便如此，性能也不会。 (NUMA) 但他们可以访问彼此的内存。

@Mysticial - 有趣：然后我可以使用 64GB（16 个线程）做一个进程的简单模型然后......我不知道这个：想到双 CPU，每个CPU 只能访问其单独的内存组。

@kfmfe04 作为应用程序程序员，您很少担心这些细节。这些都是系统级别的细节。

顺便说一句，将我带到 *** 的问题是 question on dual-socket NUMA。 :)

【参考方案2】：

内存模型**与内核数量本身无关**，而是与多核计算机上采用的架构有关。大多数主流计算机使用对称多处理模型，其中单个操作系统控制所有 CPU，并且在这些 CPU 上运行的程序可以访问所有可用内存。每个 CPU 都有私有内存（缓存），但 RAM 都是共享的。因此，如果您有 64 位机器，那么无论您编写 1 个进程还是两个进程，就内存使用的影响而言，这都会有所不同。明智地编程，您最好使用单个进程。

正如其他人指出的那样，您确实需要担心线程关联等问题，但这更多地与 CPU 资源的有效使用有关，而与 RAM 的使用关系不大。不过，缓存使用会产生一些影响。

与其他内存模型计算机相比，例如 NUMA（非统一内存访问），其中每个 CPU 都有自己的内存块，然后跨 CPU 通信需要一些仲裁器。在这些计算机上，您需要担心在内存方面将线程放置在哪里。