การประมวลผลหลายส่วนแบบสมมาตรคืออะไร

Symmetric multiprocessing (SMP) เป็นประเภทของสถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์ที่หน่วยประมวลผลกลาง (CPU) สองหน่วยขึ้นไปแชร์ลิงค์ทั่วไปไปยังหน่วยความจำเดียวกัน มันถูกพัฒนาขึ้นครั้งแรกในปี 1960 และมีการใช้ในการกำหนดค่าต่างๆตั้งแต่ โปรเซสเซอร์ใด ๆ ในระบบ SMP สามารถเข้าถึงและเรียกใช้ซอฟต์แวร์จากส่วนใด ๆ ของหน่วยความจำที่แชร์ ความนิยมของการตั้งค่านี้มีความผันผวนในช่วงหลายปีที่ผ่านมาเนื่องจากเทคโนโลยีมีการพัฒนาและตลาดมีการเปลี่ยนแปลง แต่ก็ยังคงเป็นหนึ่งในรูปแบบที่พบบ่อยที่สุดของเทคโนโลยีมัลติโปรเซสเซอร์

SMP เกิดขึ้นในช่วงต้นทศวรรษ 1960 เพื่อเชื่อมต่อโปรเซสเซอร์หลายตัวผ่านการเชื่อมต่อความเร็วสูงและทำให้พวกเขาสามารถเข้าถึงชุดหน่วยความจำชุดเดียวกันได้ เนื่องจากหน่วยความจำร่วมกันระหว่างโปรเซสเซอร์ฮาร์ดแวร์ SMP อาจมีราคาถูกกว่าเทคโนโลยีอื่น ๆ ซึ่งอาจอุทิศหน่วยความจำให้กับโปรเซสเซอร์แต่ละตัว มีการใช้การตั้งค่านี้หลายรูปแบบโดยบางรุ่นใช้คานเชื่อมต่อแบบง่ายเพื่อเชื่อมต่อโปรเซสเซอร์สองตัว ระบบมัลติโพรเซสซิงแบบสมมาตรสามารถหยุดยั้งความเร็วและความจุของการเชื่อมต่อระหว่างกัน ระบบที่มีตัวประมวลผล 32 ตัวไม่จำเป็นต้องเร็วกว่า 32 เท่าเพราะการเชื่อมโยงทั่วไประหว่างตัวประมวลผลเหล่านี้กับหน่วยความจำระบบอาจกลายเป็นความแออัด

ข้อได้เปรียบที่สำคัญข้อหนึ่งที่การประมวลผลหลายตัวแบบสมมาตรมีมากกว่าเทคนิคอื่น ๆ คือระบบ SMP จะปฏิบัติต่อโปรเซสเซอร์ทั้งหมดไม่มากก็น้อยทำให้การเข้าถึงฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์อื่น ๆ มีคุณภาพเท่ากัน ซึ่งหมายความว่าโปรเซสเซอร์ใด ๆ ในระบบสามารถอ่านและเรียกใช้คำสั่งจากโปรแกรมซอฟต์แวร์โดยไม่คำนึงว่าโปรแกรมเหล่านั้นอยู่ในหน่วยความจำของคอมพิวเตอร์หรือไม่ โปรแกรมซอฟต์แวร์จำนวนมากถูกแบ่งเป็นส่วนย่อย ๆ ที่เรียกว่าเธรด เมื่อโปรแกรมเหล่านี้ทำงานบนระบบ SMP โปรเซสเซอร์แต่ละตัวสามารถเรียกใช้เธรดของโปรแกรมซึ่งจะเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวม ซอฟต์แวร์ระดับผู้ใช้ไม่จำเป็นต้องได้รับการแก้ไขเพื่อให้ทำงานบนระบบที่รองรับการประมวลผลแบบมัลติสมมาตร แต่ระบบปฏิบัติการที่รองรับจะต้องรองรับเทคโนโลยีดังกล่าว

ความนิยมของการประมวลผลทวีคูณแบบสมมาตรได้จางหายไปและเพิ่มขึ้นในช่วงหลายปีที่ผ่านมาเนื่องจากเทคนิคอื่น ๆ ได้รับการพัฒนาและมีการสำรวจสถาปัตยกรรมใหม่ การเผยแพร่เกี่ยวกับผลกระทบที่เป็นไปได้ของเทคโนโลยีในการคำนวณเกิดขึ้นในต้นปี 1990; บริษัท จำนวนหนึ่งซึ่งต่อมาคือระบบคอมพิวเตอร์ Sequent ที่โดดเด่นที่สุดเริ่มเชี่ยวชาญในการสร้างระบบ SMP ระดับสูง Sequent ซึ่งซื้อโดย IBM ในปี 1999 ได้รับการยกย่องสำหรับการออกแบบ แต่ไม่สามารถแข่งขันกับยักษ์ใหญ่ของอุตสาหกรรมคอมพิวเตอร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ เทคนิคการประมวลผลหลายตัวที่ใหม่กว่าเช่นการเข้าถึงหน่วยความจำที่ไม่เหมือนกัน (NUMA) ได้แทนที่ SMP บางส่วนในระบบระดับสูง

ผู้ผลิตคอมพิวเตอร์ได้ทดลองใช้ระบบมัลติโพรเซสเซอร์แบบสมมาตรในฮาร์ดแวร์ระดับผู้บริโภคในช่วงหลายปีที่ผ่านมา นอกฮาร์ดแวร์ผู้ที่มีราคาแพงอย่างไรก็ตามคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลส่วนใหญ่ขาดเทคโนโลยี เทคนิคใหม่ในการทำให้ระบบซีพียูเดี่ยวมีประสิทธิภาพมากขึ้นเช่นมัลติเธรดพร้อมกันหรือ "ไฮเปอร์เธรด" พร้อมกับเทคโนโลยีมัลติคอร์ที่เพิ่มขึ้นได้เพิ่มประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์โดยไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายเพิ่มของ SMP อย่างไรก็ตามมีความเป็นไปได้ที่จะรวมเทคโนโลยีเหล่านี้และคอมพิวเตอร์เดสก์ท็อปที่ทรงพลังที่สุดอาจรวมโปรเซสเซอร์แบบมัลติคอร์หลายตัวที่เชื่อมต่อผ่าน SMP ดังนั้นการสร้างระบบที่มีกำลังการคำนวณจำนวนมหาศาล