申論題

Shared-Memory Multiprocessors 與 Message-Passing Multicomputer 在可擴充性（Scalability）上的差異性

Shared-Memory Multiprocessors

1. 架構限制：

   • 內存爭用：多處理器共享同一個內存空間，當處理器數量增加時，內存總線爭用會成為瓶頸，限制擴展性。
   • 緩存一致性：隨著處理器數量增加，保持緩存一致性的開銷增大，複雜的緩存一致性協議限制了系統的可擴展性。

2. 擴充難度：

   • 擴展到大量處理器時，系統性能可能無法線性提升，甚至會因為同步和通信開銷增加而下降。

Message-Passing Multicomputer

1. 架構優勢：

   • 分佈式內存：每個處理器擁有自己的內存，不存在共享內存爭用問題，通信通過網絡進行。
   • 線性擴展：系統可以通過添加更多的節點來擴展，通信開銷相對固定，不會顯著增加。

2. 擴充能力：

   • 可以輕鬆擴展到數百甚至數千個處理器，適合大規模並行計算和高性能計算應用。

總結

• Shared-Memory Multiprocessors：擴展性受限於內存爭用和緩存一致性問題，難以在大量處理器上高效運行。
• Message-Passing Multicomputer：具備良好的擴展性，適合大規模並行計算，能夠通過增加節點有效擴展系統性能。