対称型マルチプロセッシングとは何ですか？

対称型マルチプロセッシング（SMP）は、2つ以上の中央処理装置（CPU）が同じメモリへの共通リンクを共有するコンピューターアーキテクチャーの一種です。 もともと1960年代に開発され、それ以来さまざまな構成で使用されています。 SMPシステムのプロセッサは、共有メモリの任意の部分からソフトウェアにアクセスして実行できます。 テクノロジーの進化と市場の変化に伴い、このセットアップの人気は年間で変動していますが、それでもマルチプロセッサテクノロジーの最も一般的な形式の1つです。

SMPは、高速接続を介して複数のプロセッサを接続し、それらが同じメモリモジュールセットにアクセスできるようにする方法として1960年代初期に始まりました。 メモリはプロセッサ間で共有されるため、SMPハードウェアは、メモリを各プロセッサ専用にする他のテクノロジよりも安価になる可能性があります。 このセットアップの多くのバリエーションが使用されており、2つのプロセッサーを接続するために単純なクロスバーを使用するものもあれば、32個ものプロセッサー間でより洗練された相互接続を使用するものもあります。 この相互接続の速度と容量によって、対称型マルチプロセッシングシステムを抑制できます。 32個のプロセッサを搭載したシステムは、これらのプロセッサとシステムメモリ間の共通リンクが混雑する可能性があるため、必ずしも32倍高速になるとは限りません。

対称型マルチプロセッシングが他の技術より優れている主な利点の1つは、SMPシステムがすべてのプロセッサを多かれ少なかれ平等に処理し、他のコンピューターハードウェアへのアクセスと同じ品質を提供することです。 これは、システム内のどのプロセッサでも、プログラムがコンピュータのメモリのどこにあるかに関係なく、ソフトウェアプログラムから命令を読み取って実行できることを意味します。 多くのソフトウェアプログラムは、スレッドと呼ばれる小さなチャンクに分割されています。 これらのプログラムをSMPシステムで実行すると、各プロセッサーがプログラムのスレッドを実行できるため、全体的なパフォーマンスがさらに向上します。 対称型マルチプロセッシングをサポートするシステムで実行するためにユーザーレベルのソフトウェアを変更する必要はありませんが、基盤となるオペレーティングシステムがテクノロジをサポートする必要があります。

対称型マルチプロセッシングの人気は、他の技術が開発され、新しいアーキテクチャが探求されるにつれて、長年にわたって衰退し、ワックスがかかっています。 テクノロジーがコンピューティングに与える可能性のある影響に関する宣伝は、1990年代初頭に出現しました。 多くの企業、特にSequent Computer Systemsは、ハイエンドSMPシステムの構築を専門に始めました。 1999年にIBMに買収されたSequentは、その設計で称賛されましたが、コンピューター業界の巨人と効果的に競争することはできませんでした。 非均一メモリアクセス（NUMA）などの新しいマルチプロセッシング技術は、ハイエンドシステムのSMPに部分的に取って代わりました。

コンピューターメーカーは、長年にわたって消費者レベルのハードウェアで対称型マルチプロセッシングを試してきました。 ただし、高価な愛好家のハードウェア以外では、ほとんどのパーソナルコンピューターにはテクノロジーがありません。 同時マルチスレッディングまたは「ハイパースレッディング」などのシングルCPUシステムをより効率的にする新しい技術とマルチコアテクノロジーの台頭により、SMPの追加コストなしでコンピューターのパフォーマンスが向上しました。 ただし、これらのテクノロジーを組み合わせることが可能であり、最も強力なデスクトップコンピューターには、SMPを介して接続された複数のマルチコアプロセッサが含まれ、大量の計算能力を持つシステムが作成されます。