Rozdiel medzi SMP vs AMP

V minulom blogu som písal o zvýšení výkonu počítača pri zavedení SMP kernelu.
takže k dovysvetleniu čo je SMP a prečo i napriek plnej podpore od jadra 2.2 sa vo väčšine distribúcií používa AMP.

Aký je rozdiel v prístu pri Symmetric Multiprocessing – SMP a Asymmetric Multiprocessing – A(S)MP prístupom kernelu k viac jadrovým a/alebo vláknovým procesorom a prečo distribúcie používajú primárne AMP kernel?

Všetky súčastné distribúcie používajú, defaultne, podporu multiprocesingu. A všetky používaju AMP.
Je to hlavne z dôvodu konzervatívnjšieho a bezpečnejšieho spôsobu viacvláknovej činnosti OS. 

AMP aj SMP sú v podstate iba 2 rôzne spôsoby využívania viacjadrových alebo viacvláknových procesorov.

Pri AMP (Asymetrickom multiprocesingu, často označovaný aj  ASMP) je systém nastavený využívať primárne jedno jadro ako hlavné a ostatné sú doplnkové. 

Ide o rovnaký spôsob ako je využívaný aj OS Windows. 

V systéme s AMP je možné nasadiť na každé jadro iný OS – napr. RTOS a Linux ako sa hodí na požadovanú funkčnosť. Je to nutnosť pri procesoroch Intel s kombináciou malých a veľkých jadier (Alder Lake, Meteor Lake). Taktiež AMP je vhodnejšie pri používaní na serverových alebo embedded platformách. Kedy je možné oddeliť beh pre slave vlákna napríklad zvlášť pre virtuálne počítače.

Rovnako je AMP používané pri mobilných telefónoch s  Androidom. 

AMP je podstatne bezpečnejšie pre staršie systémy, dizajnované na procesor alebo na beh viacerých služieb, ktoré musia bežať ale nepotrebujú plný výkon procesoru.

Pri používaní SMP musí procesor mať homogénnu architektúru. Ako AMD v mojom predošlom príspevku. SMP je vhodné pre použitie na desktopoch alebo notebookoch kde prioritne beží jeden program / služba a výkon procesoru sa delí rovnomernejšie medzi všetky jadrá / vlákna.

SMP sa zvyčajne používa, keď vstavaná aplikácia jednoducho potrebuje viac výkonu CPU na svoj beh, ako sa používajú viacjadrové CPU v stolných počítačoch.

V teoretickej rovine existuje jasný rozdiel medzi architektúrami AMP a SMP, výber medzi nimi ale nie je jednoduchá voľba. V serverových systémoch často býva niekoľko jadier/procesorov identickej architektúry, ktoré sú nakonfigurované ako podsystém SMP.

Logicky tento podsystém vyzerá ako jedno jadro, a preto môže byť zahrnutý ako časť do systému AMP.

Z môjho pohľadu je pre desktop, pokiaľ nie je používaný špecificky, alebo na platforme Intelu s kombináciou veľkých a malých jadier asi vhodnejšie použiť SMP pre lepšie využitie výkonu.

AMP*SMP
Pri asymetrickom multiprocesingu sa s procesormi nezaobchádza rovnako.*Pri symetrickom multiprocesovaní sa so všetkými procesormi zaobchádza rovnako.
Pre operačný systém je vyhradený len primárny (Master) procesor*Úlohy operačného systému vykonávajú jednotlivé procesory podľa zaťaženia.
Medzi procesmi nie je žiadna komunikácia. Riadené hlavným procesorom.*Procesory spolu zdieľajú a komunikujú cez zdieľanú pamäť
AMP používa scheduler v móde master-slave.*Pri SMP sa proces odoberá z fronty.
Asymetrické multiprocesné systémy sa ľahšie navrhujú.*Symetrické multiprocesné systémy sú zložité na navrhovanie.
Procesory / jadrá môžu mať rozdielnu architektúru. Viď. mobilné telefóny alebo Intel Alder Lake .*Procesory sú na jednom type architektúry ako väčšina desktopov.
Použitie Master procesoru zjednodušuje prístup k údajom a stabilizuje správanie sa OS*Je nutné mať dobre dizajnovaný operačný systém aby sa udržala synchronicita a zaťaženie procesorov.
V prípade poruchy hlavného procesora sa jeden podriadený procesor prepne a prevezme funkciu hlavného procesora. Keď podriadený procesor zlyhá, úlohu prevezmú iné procesory.*V prípade zlyhania procesora dochádza k zníženiu výpočtovej kapacity systému.
Je vhodný pre homogénne alebo heterogénne jadrá.*Je vhodný na homogénne jadrá.
Nevznikajú problémy pri použití nehomogénnych alebo pomalších pamäťových modulov.*Odporúča sa používať rýchle pamäťové moduly
Advertisement

RETRO HW: Windows 11 na pc z roku 2007?

Veru, Windows 11 beží, a to plynule, na základnej doske s Intel celeronom z roku 2007 a 2GB ram.

Ide o počítač na embedded doske Intel D201GLY2 Little Valley 2 o ktorej som písal cca pred rokom.

Hlavným OS zostáva MX linux 21.2 64bit ale ako sekundárny je tam, kvôli technickým pokusom, Windows 11 pro 64bit. Boot systémov z GRUB je uz citeľne pomalší, aj vďaka použitému 1TB disku namiesto SSD. Windows 11 bol naklonovaný z PATA disku IBM 30GB.

RH: MX 21 z GRUB startuje 67-78 sekúnd, Windows 11 93-95 sekúnd

Zostava bola preložená z miniITX do midi ATX skrinky.

Zostava:
Validačný link CPU-Z.

Procesor: Intel Celeron 220 @1.2 Ghz 533 MHz FSB (BGA)
Doska: Intel D201GLY2
Grafická karta: Silicon Integrated Systems [SiS] 662/761Gx PCIE VGA
(onboard nastavenie zielanej pamäte 128MB)
Zvuková karta: Silicon Integrated Systems [SiS] SiS7012 AC97
Pamäť: APACER 2GB PC2-6400 cl6
Disk:
HDD Seagate ST1000DM003-1SB102 1TB 7200rpm
uSSD Sandisk 1GB USB – FreeDOS 13
DVD-RW HP TS-H653R
Skrinka: OEM čierna
Zdroj: DELL 240W
Operačný systém: MX linux 21 64bit / Windows 11 Pro / FreeDOS

Zhrnutie:
Počítač je s Windows 11 použiteľný iba sčasti. Veľkým obmedzením je 2GB ram a jednovláknový procesor.
Tieto dve veci spôsobujú problém v 2 prípadoch.
1. pri zložitejšej činnosti ako napríklad zmena veľkosti či rekomprimácia fotky.
2. pri používaní internetu. Google Chrome / Microsoft Edge zvládajú 1 záložku, pri otvorení druhej dochádza k výraznému spomaleniu počítača.
Firefox sa nespusti pre istotu vôbec.

Plusy
+ spotreba zostavy (maximálne 64W ale väčšinou menej než 30W)
+ postavené na embedded doske s pasívom
+ postavené zo šrotu

Mínusy
– Celeron 1c/1t @1,2GHz
– swapovanie
– 2GB ram
-SiS grafika
– PCI slot

RH: Testy PC mark a HardInfo priložím neskôr. nestihol som ich spracovať

RETRO HW: MB Syntax SV-400

Do rúk sa mi dostala zaujímava základná doska Syntax SV400 so socket A.

Ide o kúsok z roku 2001 postavený pre socket A (socket 462) pre procesory AMD K7, ktorý bol mimoriadne vydarený pre AMD.

North bridge je VIA KT400 a South bridge VT8235. Formát dosky je ATX (305mmx190mm) s 20pinovým ATX napájaním.
Na doske sa nachádzajú 3 DIMM sloty na DDR SDRam moduly (maximálne do 3GB) 1x AGP 8x, 5x PCI slots a 1x CNR slot.

Vstupné a výstupné konektory sú v nadštandarde, 2x PS/2 konektory pre klávesnicu a myš, v ktorých momentálne aj myš a klávesnica je. Aj ked myš je optická, čo v tej dobe bola skôr výnimka.

Na doske sú vyvedené 4 zadné a 2 interné USB porty, LAN konektor 10/100mbps, Paralelný port (LPT) s podporou EPP/ECP módu, 2x 9-pinový sériový port s podporou high-speed, Audio porty – Line-in, Line-out, Mic-in a interne analógový CD-in port a game port výstup na doske.
2 IDE porty pre 4 ATA/ATAPI zariadenia, štandardný dual-PCI IDE interface s podporou štyroch IDE zariadení (PIO mode 4, DMA mode 2, Ultra DMA 66/100/133), jeden konektor pre zip alebo disketovú mechaniku a interný konektor pre IrDA (SIR).

Obr. Inštalovaná doska v skrinke, s AMD Athlon XP 1800 s boxovým chladičom s medenným jadrom. Ako vyfukový ventilátor Arctic 80mm silent pro.

Doska je v podstate rovnaká ako ECS Elitegroup L7VTA  s jediným rozdielom, SV400 má iba 2x IDE a ECS L7VTA má 4x IDE.

Doska sa mi dostala do rúk nepoužitá s pribaleným backplatom a káblami.

Pri kontrole som nenašiel žiadne nafúknuté konektory ani poškodenú či degradovanú pájku. Vyzeralo to že v nej nikdy nebol osadený procesor ani pamäťové moduly.

Pamäťové moduly Apacer 512MB PC-3200 som mal doma, procesor som kúpil v PHC.

Grafickú kartu, disky, zdroj som mal doma, skrinku som dostal vrátane DVD a floppy mechaniky. Obe funkčné.

Na inštaláciu som sa rozhodol použiť OS Windows XP SP3 32-bit, na ktorý ešte mám licenčný kľúč.

Ako alternatívu som nainštaloval Linux Mint 13 32 bit a Antix 17.5 32bit.

Vyskladaný počítač na socket A (462)
Mobo: Syntax SV-400
CPU: AMD Athlon XP 1800+
RAM: 3x Apacer 512MB PC-3200
VGA: NVIDIA GeForce FX 5200 128MB AGP 8x
SND: on board AC97 Audio Codec + CREATIVE SB Audigy
HDD1: Maxtor 4D040H2 40GB 5400rpm ATA-100
HDD2: Maxtor 6L200P0 200GB 7200rpm ATA-133
DVD: LG HL-DT-ST DVDRAM GSA-4167B ATAPI
FDD: SONY MPF920
ZDROJ: Mercury 400W
Skrinka: OEM
Keyboard: HP RT7H10 PS/2
Mouse: Genius NetScroll 120 PS/2

CPU-Z validácia zostavy. OS Windows XP a CPU-Z 1.82.

Celkovo je počítač postavený, až na DVD mechaniku z komponentov z roku 2001.

Na počítači bez problémov je možné prehriadať web, cez Palemoon alebo Slimjet.

Beží na ňom Libre Office 6, Microsoft Office 2003 Pro, 7Zip, IrfanView, VLC a nejaké staršie hry z CD.

Pri Windows XP systém beží stabilne, občas pri používaní hier vyskakuje teplota nad 50 °C čo je však stále bezpečná hranica.

Pri používaní Linux Mint 13 občas dochádzalo k sekaniu pri prehliadaní webu či pri pozeraní filmov.

Pri Antixe okrem dlhšieho štartu nedošlo k žiadnemu problému pri používaní Icewm.

Zaujímavé je, že Linux Mint aj Windows XP sú v podstate historické operačné systémy, Antix 17.5 je z januára 2022.

Zhrnutie:

Počítač z roku 2001 bez problémov funguje aj v roku 2022, nie je to úplne konfortné pri použití Linux Mint ale pri Antix Linux a Windows XP je to bez problému.
Čo mne trochu vadilo bol nábeh Antixu cca 86-92 sekúnd od štartu až do spustenia desktopu. Ale ide o jednojadrový procesor a IDE (PATA) disky.

Ako retro počítač je super, že už podporuje DDR pamäte a kvalita prevedenia základnej dosky je, oproti moderným doskám na podstatne vyššej úrovni.

Počítač je výkonovo cca rovnaký ako Intel D201GLY2 Little Valley 2

Pozitíva:
+ bezproblémový chod
+ použité kvalitné kondenzátory a pájka
+ stabilita s odpovedným operačným systémom
+ dostatok slotov PCI
+ AGP 8x
+ CNR slot
+ bez VGA na doske
+ podpora 3GB ram
+ podpora DDR SDram (DDR1)

Negatíva:
– IDE disky
– vek
– nutnosť použiť podporovaný OS
– len 6 USB portov
– nutnosť volenia bootovania v BIOSe čím sa spomaľuje štart

Neutrálne:
o jednojadrový procesor
o možnosť taktovania
o AGP slot
o manuálne navolenie FSB jumprami
o AC97 na doske
o 10/100mbps sieťová karta

Obr. Teploty počas prevádzky. a obsadenie RAM.

Osobne odporúčam pri takto starom PC použiť buď Windows XP alebo, pokiaľ z OSS tak AntiX, Kolibri alebo Debian 9-10. Jednak nie je už veľa operačných systémov ktoré podporujú 32 bitové procesory a nemajú niektoré z ťažkých DE.

Obr. Výsledky 3Dmark a PCmark vo windows XP.
Obr. testy v Everst Ultimate (predchodca AIDA64)
Obr. Testy v HardInfo 0.5.1 v linuxových systémoch.

Určite sa treba vyhnúť Ubuntu, Fedora a vačšine mainstreamových distribúcií postavených na Linuxe.

Galéria:

Hardvér:

Windows XP:

Linux: