[TimLinux] CPU 常见架构介绍

2021-11-30 11:52:22

1. 简介

系统性能依赖硬件架构，CPU架构决定了硬件的布局。常见的CPU架构：SMP, NUMA, MPP.

2. SMP(对称多处理器)

SMP：Symmetric Multiprocessing，所有处理器、总线、内存都是共享的，扩展性很差，多核CPU常常因为总线共享成为了瓶颈。

3. NUMA(非均匀内存访问)

NUMA：Non-Uniform Memory Access，内存跟CPU有直接连接（Local Access），要访问其他CPU连接的内存，需要通过Inter-Connect总线（Remote Access），操作系统内将CPU，内存划分为一个个的node（对应/sys/devices/system/node目录中的node0, node1）来管理Core、内存节点（内存在系统内又映射成多个内存节点）。node间交换资源性能低，针对大数据访问量大应用（比如：MySQL数据库）容易出现性能时好时坏大问题。

4. MPP(大规模并行处理)

MPP：Massive Parallel Processing，像刀片服务器，每一个刀片单元又是一个独立大SMP架构的硬件，刀片间通过高性能的网络设备进行交互。增加刀片节点，相应的管理中心系统也需要进行扩容。

5. Linux内关联命令

lscpu 显示CPU架构相关信息

taskset 设置进程亲近的CPU（系统调用：sched_setaffinity），也可以通过cgroup的cpuset来配置。

关联的rpm包：util-linux

# numactl --hardware

available: 2 nodes (0-1)

node 0 size: 32276 MB

node 0 free: 26856 MB

node 1 size: 32320 MB

node 1 free: 26897 MB

node distances:

node   0   1

  0:  10  21

  1:  21  10

关联的rpm包：numactl

6. 相关优化

针对各CPU架构，尤其是NUMA架构，一些应用软件遇到过各种坑（比如：MySQL，PostgreSQL），目前多是通过一些操作（启动前的系统操作，核心+内存+进程的关联绑定）来进行优化。

比如：https://blog.jcole.us/2012/04/16/a-brief-update-on-numa-and-mysql/

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