분산 메모리
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1. 개요
분산 메모리는 여러 컴퓨터 노드에 데이터를 분산하여 저장하고 처리하는 방식이다. 분산 메모리 시스템 프로그래밍에서 데이터 분산은 중요한 문제이며, 데이터는 정적으로 분산되거나 노드를 통해 이동할 수 있다. 분산 공유 메모리는 클러스터의 각 노드가 공유 메모리에 접근할 수 있도록 한다. 분산 메모리는 경합 조건을 피하고 프로그래머가 데이터 분배를 고려하도록 하며, 분산 공유 메모리는 통신 메커니즘을 숨기지만 통신 지연 시간은 숨기지 않는다.
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| 분산 메모리 | |
|---|---|
| 메모리 아키텍처 | |
| 유형 | 메모리 아키텍처 |
| 분산 메모리 | |
| 접근 방식 | 불균등 메모리 접근 |
| 대안 | 공유 메모리 |
2. 분산 메모리 시스템 프로그래밍
분산 메모리 시스템을 프로그래밍할 때 가장 중요한 문제는 데이터를 메모리에 어떻게 분산하느냐이다. 해결하려는 문제에 따라 데이터를 정적으로 분산하거나 노드를 통해 이동할 수 있으며, 필요에 따라 이동하거나 미리 새 노드로 푸시할 수 있다.
예를 들어, 데이터 ''x''가 함수 ''f'', ''g'', ''h'' 등을 통해 순차적으로 처리되는 파이프라인(결과는 ''h''(''g''(''f''(''x''))))으로 문제를 설명할 수 있다면, 이는 systolic 계산이라고도 알려져 있다. 이는 데이터를 먼저 ''f''를 수행하는 노드로 전송한 다음 결과를 ''g''를 계산하는 두 번째 노드로 전달하고, 마지막으로 ''h''를 계산하는 세 번째 노드로 전달하는 분산 메모리 문제로 표현할 수 있다.
대부분의 계산이 로컬에서 발생하고 가장자리 변경 사항만 다른 노드에 보고해야 하는 경우 데이터를 노드에 정적으로 유지할 수 있다. 이러한 예는 데이터를 그리드를 사용하여 모델링하고 각 노드가 더 큰 그리드의 작은 부분을 시뮬레이션하는 시뮬레이션이다. 각 반복에서 노드는 모든 인접 노드에 새로운 가장자리 데이터를 알린다.
2. 1. 데이터 분산 방식
분산 메모리 시스템을 프로그래밍할 때 가장 중요한 문제는 데이터를 메모리에 어떻게 분산하느냐는 것이다. 해결하려는 문제에 따라 데이터를 정적으로 분산하거나 노드를 통해 이동할 수 있다. 데이터는 필요에 따라 이동하거나, 미리 새 노드로 푸시할 수 있다.예를 들어, 데이터 ''x''가 함수 ''f'', ''g'', ''h'' 등을 통해 순차적으로 처리되는 파이프라인(결과는 ''h''(''g''(''f''(''x''))))으로 문제를 설명할 수 있다면, 이는 데이터를 먼저 ''f''를 수행하는 노드로 전송한 다음 결과를 ''g''를 계산하는 두 번째 노드로 전달하고, 마지막으로 ''h''를 계산하는 세 번째 노드로 전달하는 분산 메모리 문제로 표현할 수 있다. 이는 systolic 계산이라고도 알려져 있다.
대부분의 계산이 로컬에서 발생하고 가장자리 변경 사항만 다른 노드에 보고해야 하는 경우 데이터를 노드에 정적으로 유지할 수 있다. 이러한 예는 데이터를 그리드를 사용하여 모델링하고 각 노드가 더 큰 그리드의 작은 부분을 시뮬레이션하는 시뮬레이션이다. 각 반복에서 노드는 모든 인접 노드에 새로운 가장자리 데이터를 알린다.
3. 분산 공유 메모리
분산 공유 메모리에서도 클러스터의 각 노드는 각 노드의 제한된 비공유 개인 메모리 외에 대규모 공유 메모리에 접근할 수 있다.
4. 메모리 시스템 비교
분산 공유 메모리는 모든 데이터를 찾을 수 있는 통합된 주소 공간을 제공한다는 장점이 있다. 분산 메모리는 경합 조건을 없애고 프로그래머가 데이터 분배를 고려하도록 유도한다. 분산 (공유) 메모리는 알고리즘에 따라 확장되는 머신 설계를 용이하게 한다.[1] 분산 공유 메모리는 통신 메커니즘은 숨기지만, 통신 지연 시간은 숨기지 않는다.[1]
4. 1. 공유 메모리 vs. 분산 메모리 vs. 분산 공유 메모리
분산 공유 메모리에서는 클러스터의 각 노드가 자체의 제한된 비공유 개인 메모리 외에 대규모 공유 메모리에 접근할 수 있다.- 분산 공유 메모리의 장점은 모든 데이터를 찾을 수 있는 통합된 주소 공간을 제공한다는 것이다.
- 분산 메모리의 장점은 경합 조건을 배제하고 프로그래머가 데이터 분배에 대해 생각하도록 강제한다는 것이다.
- 분산 공유 메모리의 장점은 알고리즘에 따라 확장되는 머신을 설계하기가 더 쉽다는 것이다.
분산 공유 메모리는 통신 메커니즘을 숨기지만 통신 지연 시간은 숨기지 않는다.
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