numa架构详解

一、numa架构图

+---------------+         +---------------+
|     CPU       |         |     CPU       |
+---------------+         +---------------+
|     GPU       |         |     GPU       |
+---------------+         +---------------+
    \                 NUMA               /
     \             Architecture         /
      \                               /
+---------------------------------------+
|          Memory / I/O Nodes            |
+---------------------------------------+
| NUMA Memory |   I/O Devices | NUMA Memory|
+-------------|---------------|-----------+
|    Node 0   |   Ethernet    |   Node 1  |
+-------------|---------------|-----------+
|    Node 2   |   InfiniBand  |   Node 3  |
+-------------|---------------|-----------+

如上图所示，NUMA架构包含CPU、GPU、Memory / I/O节点等多个组件，通过NUMA Architecture相互连接，形成一体化的系统架构。其中，Memory / I/O节点是连接CPU和外设的关键部分，其中包含了NUMA Memory和I/O Devices。

二、numa架构是什么

NUMA(Non-Uniform Memory Access)架构是一种针对多处理器、多核处理器的系统架构。这种架构通过在多个处理器之间划分内存、I/O等资源，实现不同处理器对资源的访问与管理。

三、numa架构下只有一个

在NUMA架构下，所有的处理器和内存都被划分成了不同的节点，不同节点之间的访问速度是不同的。但是在NUMA架构下，所有的节点只是一个整体，节点内部和节点外部所有的资源都可以共享使用。这意味着在NUMA架构下，我们只需要将有关处理器和内存的问题看作一个整体，就可以高效地进行计算和数据处理。

四、numa架构目的

NUMA架构的主要目的是为了提高多处理器、多核处理器的计算性能。通过将内存和I/O等关键资源分配给各个处理器或核，可以使得每个处理器或核可以独立访问自己的内存，避免了处理器去访问其他处理器或核的内存时需要额外的开销和延迟，从而提高了系统整体的性能。

五、numa架构中文全称

NUMA架构的中文全称为“非一致性存储访问架构”。这意味着在NUMA架构下，不同处理器或核访问同一个内存位置时，可能会得到不同的数值或延迟。

六、numa架构特点

NUMA架构的主要特点包括：

1.多处理器，多核架构。

2.内存和I/O被划分成多个节点，不同节点之间的访问速度可能不同。

3.每个节点可以独立访问自己的内存。

4.整个系统可以看作一个整体，处理器和内存可以共享使用。

七、numa节点

在NUMA架构下，内存和I/O被划分成了多个节点。每个节点包含了一部分内存和一部分I/O设备，不同节点之间的访问延迟和速度可能不同。如下所示，每个节点被编号为Node 0、Node 1、Node 2、Node 3。

+---------------------------------------+
|          Memory / I/O Nodes            |
+---------------------------------------+
| NUMA Memory |   I/O Devices | NUMA Memory|
+-------------|---------------|-----------+
|    Node 0   |   Ethernet    |   Node 1  |
+-------------|---------------|-----------+
|    Node 2   |   InfiniBand  |   Node 3  |
+-------------|---------------|-----------+

八、numa平衡

在NUMA架构下，为了让系统整体达到最佳的性能，需要考虑每个节点的负载平衡。如果某个节点的负载过高，可能会导致该节点内部的计算和访问效率降低。为了避免这种情况的发生，需要进行负载均衡，将任务等资源合理地分配到各个节点上。

九、numa关闭

在某些情况下，为了避免由NUMA架构带来的额外开销和延迟，可能需要将NUMA架构关闭。例如，在单CPU环境下，NUMA架构可能会造成额外的开销和负担，此时可以关闭NUMA架构，将所有内存和I/O设备集中在一个节点上，实现单一节点的计算和访问。

十、numa架构网卡选取

在NUMA架构下，网卡的选取需要考虑到多个因素，例如网络带宽、网络延迟、服务器负载等。通常情况下，网卡可以选择支持NUMA的高性能网卡，从而最大化网络通信的性能和效率。例如，Intel的IXGBE与X540网卡提供了完整的NUMA支持，并能够自动将接收和发送队列映射到不同节点的CPU。

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