NUMA(Non-Uniform Memory Access)とは？
NUMA(Non-Uniform Memory Access)とは、分散メモリアーキテクチャの基本概念の一つで、複数のプロセッサが単一の物理アドレス空間を共有する際、それぞれのプロセッサがメモリにアクセスする速度が異なる状況を指します。つまり、物理的に近いメモリへのアクセスは高速で、遠く離れたメモリへのアクセスは遅くなるということです。
NUMAアーキテクチャでは、複数のプロセッサが各自のメモリを持ち、それらを相互に通信するように接続されています。これにより、高速な共有メモリを実現することができます。しかし、メモリアクセスの速度に差があるため、アクセスが遅れることもあります。
NUMAのメリット
NUMAアーキテクチャの最大のメリットは、スケーラビリティの高さです。複数のプロセッサがメモリを共有できるため、プロセッサの数を増やすことができます。また、各プロセッサに専用のメモリを持つため、メモリの量も増やすことができます。
また、NUMAアーキテクチャでは、プロセッサ同士が直接通信するため、共有メモリを利用したプログラムの性能が高いという特徴があります。
NUMAのデメリット
一方、NUMAアーキテクチャにはいくつかのデメリットも存在します。
まず、プロセッサ同士が異なる速度でメモリにアクセスするため、メモリの配置が重要になります。適切なメモリ配置を行わないと、性能が低下することがあります。
また、NUMAアーキテクチャでは、プロセッサとメモリが物理的に分散しているため、キャッシュ効果が低下する場合があります。これは、同じメモリに複数のプロセッサがアクセスすると、同じキャッシュラインを共有することになるため、競合が発生することが原因です。
まとめ
NUMA(Non-Uniform Memory Access)は、分散メモリアーキテクチャの基本概念の一つで、複数のプロセッサが共有するメモリへのアクセス速度に差があることを示しています。NUMAアーキテクチャでは、スケーラビリティの高さが特徴であり、プロセッサの数やメモリ量を柔軟に拡張できますが、メモリの配置やキャッシュ効果に注意が必要です。