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Les multiprocesseurs à mémoire partagée (SMP) sont utilisés pour réaliser un traitement parallèle en permettant à plusieurs processeurs d'accéder et de partager le même espace mémoire. Cela offre plusieurs avantages clés :
* Performances améliorées : En permettant à plusieurs processeurs de travailler simultanément sur différentes parties d'un problème et de partager facilement des données, les SMP accélèrent considérablement le calcul par rapport aux systèmes à processeur unique. Ceci est particulièrement avantageux pour les applications qui peuvent être facilement parallélisées.
* Programmation simplifiée : Par rapport aux systèmes à mémoire distribuée, la programmation de la mémoire partagée est souvent plus facile. Les programmeurs n'ont pas besoin de gérer explicitement la communication entre les processeurs; au lieu de cela, ils peuvent utiliser des variables partagées et des mécanismes de synchronisation (comme des mutex ou des sémaphores) pour coordonner l'accès à la mémoire partagée.
* Partage efficace des données : Le partage de données entre processeurs est extrêmement rapide car il s'effectue directement via la mémoire partagée. Cela élimine la surcharge associée à l'envoi de données sur un réseau, nécessaire dans les systèmes de mémoire distribuée. Cela rend les SMP bien adaptés aux applications ayant des exigences élevées en matière de partage de données.
* Rentable (pour certaines applications) : Même si les SMP haut de gamme peuvent être coûteux, ils peuvent constituer une solution plus rentable que les systèmes de mémoire distribuée pour certaines applications qui ne nécessitent pas de niveaux de parallélisme extrêmement élevés ni un nombre massif de cœurs. La programmation relativement plus simple et l'accès plus rapide aux données peuvent compenser une partie du coût du matériel.
Cependant, les SMP ont également des limites :
* Défis d'évolutivité : Le nombre de processeurs pouvant partager efficacement un seul espace mémoire est limité en raison des goulots d'étranglement de la bande passante mémoire et des conflits pour l'accès aux ressources partagées. L'ajout de processeurs supplémentaires peut ne pas augmenter proportionnellement les performances au-delà d'un certain point.
* Complexité de synchronisation : Bien que la programmation soit plus simple que la mémoire distribuée, une attention particulière est nécessaire pour gérer l'accès aux ressources partagées afin d'éviter les conditions de concurrence et la corruption des données. Une bonne utilisation des primitives de synchronisation est cruciale.
* Problèmes de cohérence de la mémoire : Le maintien de la cohérence des données sur plusieurs processeurs accédant au même emplacement mémoire nécessite une programmation minutieuse et éventuellement une prise en charge matérielle (protocoles de cohérence du cache).
En résumé : Les multiprocesseurs à mémoire partagée sont utiles pour les applications pouvant bénéficier d'un traitement parallèle et nécessitant un partage de données efficace, mais leur évolutivité est limitée par rapport à d'autres architectures informatiques parallèles. Ils constituent un bon choix lorsque le niveau de parallélisme est modéré et que la facilité de programmation est une priorité. Des exemples d'applications bien adaptées aux SMP incluent les serveurs de bases de données, les serveurs Web et certaines tâches de calcul scientifique.
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