Processor symmetryEdit

マルチプロセッシングシステムでは、すべてのCPUが同等であったり、一部が特別な目的のために予約されていたりすることがあります。 ハードウェアとオペレーティング システム ソフトウェアの設計上の考慮事項の組み合わせにより、特定のシステムにおける対称性 (または対称性の欠如) が決定されます。 たとえば、ハードウェアやソフトウェアが考慮することで、特定の1つのCPUだけがすべてのハードウェア割り込みに応答する必要があり、システム内の他のすべての作業はCPU間で均等に分配される場合があります。また、カーネルモードのコードの実行が特定の1つのCPUのみに制限され、ユーザーモードのコードは任意のプロセッサの組み合わせで実行される場合があります。 マルチプロセッシングシステムは、このような制限がある場合、設計が容易になることが多いが、すべての CPU が利用されるシステムよりも効率が悪くなる傾向がある。

すべての CPU を等しく扱うシステムは、対称型マルチプロセッシング (SMP) システムと呼ばれる。 すべてのCPUが等しくないシステムでは、システムリソースは、非対称型マルチプロセッシング（ASMP）、非一様メモリアクセス（NUMA）マルチプロセッシング、クラスタ型マルチプロセッシングなど、多くの方法で分割することができる。

マスター/スレーブ・マルチプロセッサ・システム編集

マスター/スレーブ・マルチプロセッサ・システムでは、マスターCPUがコンピューターを制御して、スレーブCPUは割り当てられたタスクを実行する。 CPUは、速度やアーキテクチャが全く異なる場合があります。 CPUの一部（またはすべて）は共通のバスを持ち、それぞれは（プライベートリソース用の）プライベートバスを持つこともでき、共通の通信経路を除いて分離されている場合もあります。 同様に、CPUは共通のRAMを共有したり、他のプロセッサがアクセスできないプライベートRAMを持つことができます。

マスター/スレーブマルチプロセッサシステムの初期の例として、1982年2月に発売された Tandy/Radio Shack TRS-80 Model 16 デスクトップコンピュータがあり、Microsoft 版 UNIX (TRS-XENIX) であるマルチユーザー/マルチタスキング Xenix オペレーティングシステムを走らせています。 Model 16は、4MHzで動作する8ビットのZilog Z80 CPU、6MHzで動作する16ビットのMotorola 68000 CPU、キーボードにIntel 8021の3つのマイクロプロセッサーを搭載しています。 システムを起動すると、Z-80がマスターで、Xenixのブートプロセスがスレーブの68000を初期化して、68000に制御を移した後、CPUの役割が変わり、Z-80はディスク、通信、プリンタ、ネットワークなどのすべてのI/O操作とキーボード、統合モニタを担当するスレーブプロセッサとなり、OSとアプリケーションは68000 CPUで実行されるようになりました。 1558>

1979年に発売された初期のTRS-80 Model IIも、Z-80 CPUとIntel 8021マイクロプロセッサの両方をキーボードに搭載していたので、マルチプロセッサ・システムとみなすことができる。 8021は、Model IIを、1本の細いフレキシブルなワイヤーで接続された分離可能な軽量キーボードを持つ最初のデスクトップコンピュータ・システムとし、おそらく専用のマイクロプロセッサを使用する最初のキーボードとした。

命令とデータストリーム編集

マルチプロセッシングでは、プロセッサは複数のコンテキストで単一の命令シーケンスを実行するために使用できます（単一命令、複数データまたはSIMD、ベクトル処理でよく使用されます）。 単一コンテキストにおける複数の命令シーケンス（multiple-instruction, single-data or MISD、フェイルセーフシステムにおける冗長性に使用され、パイプラインプロセッサやハイパースレッディングの説明に適用されることもある）、または複数コンテキストにおける複数の命令シーケンス（multiple-instruction, multiple-data or MIMD）です。

Processor couplingEdit

Tightly coupled multiprocessor systemEdit

Tightly coupled multiprocessor systemsは、バスレベルで接続された複数のCPUを含んでいます。 これらの CPU は中央共有メモリ (SMP または UMA) にアクセスするか、ローカルおよび共有メモリ (SM) (NUMA) の両方を持つメモリ階層に参加することができます。 IBM p690 RegattaはハイエンドSMPシステムの一例である。 Intel Xeonプロセッサは、ビジネスPCのマルチプロセッサ市場を支配し、2004年にAMDのOpteronプロセッサシリーズがリリースされるまで、唯一の主要なx86の選択肢であった。 Xeon プロセッサは共通のパイプを介して、Opteron プロセッサはシステム RAM への独立した経路を介してアクセスします。

Chip マルチプロセッサはマルチコア・コンピューティングとしても知られ、1 つのチップに複数のプロセッサを搭載し、密結合マルチプロセシングの最も過酷な形態と考えることができます。

Loosely Coupled Multiprocessor SystemEdit

Loosely coupled multiprocessor systems (often referred to cluster) is based on multiple standalone single or dual processor commodity computers interconnected via a high speed communication system (Gigabit Ethernet is common.)。 1558>

密結合システムは、疎結合システムよりも性能が良く、物理的に小さいですが、歴史的に大きな初期投資を必要とし、減価償却が急速に進む可能性があります。 密結合システムは、クラスタよりもはるかにエネルギー効率が高い傾向があります。 これは、密結合システムでは最初から一緒に動作するようにコンポーネントを設計することでかなりの経済性を実現できるのに対し、疎結合システムでは必ずしもそのようなシステムで使用するために特別に意図されていないコンポーネントを使用するからです。

疎結合システムは、異なるシステム上で異なるオペレーティング システムまたは OS バージョンを実行する能力を持ちます。