25.5 NUMA Architecture Machines NUMA架构的机器
尽管多核CPU表面上看起来十分强大，但它们也带来了新的问题。现在，多个内核要并发访问其他系统资源，这些资源就成为系统总体性能的瓶颈。例如，假如两个内核需要同时访问RAM，由于内存带宽限制了总体性能，所以造成双核系统相比单核系统只提升了30%到70%的性能。为了缓解这个问题，计算机现在采用了所谓的NUMA（Cache-Coherent Non-Uniform Memory Access）架构。
图中的4*4个CPU表示的是16位，现在通常是32位。
图25-3展示了基于NUMA的一个计算机系统的架构。这个系统有4个节点。每个节点都包含4个CPU，一个北桥，一个南桥以及本地内存（RAM）。有的节点还连接了本地设备。所有内存都可以由任何节点访问；然而，访问内存所花的时间是不一致的（non-uniform）。例如，节点1的任何CPU都可以非常快地访问节点1的本地内存。节点1的CPU也可访问节点2和4的内存，但会产生较大的性能损失。节点1的CPU还可访问节点3的内存，但性能损失得更大，因为节点1和节点3之间没有直接通信线路。即使16个CPU散布在4个不同的节点上，硬件也确保所有CPU的缓存（cache）保持一致，而且相互同步。
Win32 API为非托管开发人员提供了许多函数，允许专门在一个特定的NUMA节点上分配内存，并允许强制线程在一个特定的NUMA节点上运行。今天，CLR并没有专门设计针对NUMA系统的东西。未来，我想CLR可能会添加一些东西，比如为每个NUMA节点准备一个垃圾回收堆，而且可能允许应用程序指定将一个对象分配到一个特定的节点上。另外，CLR可能允许将对象从一个节点迁移到另一个节点，具体取决于哪个CPU访问对象的频率最高。
回溯到20世纪90年代初，还很难想象有一天计算机会有32个CPU。所以，32位Windows首次问世时，它被设计成支持最多在一台机器中安装32个CPU。后来，Microsoft开始提供64位Windows，它支持最多在一台机器中安装64个CPU。现在看起来64个CPU似乎很多，但根据目前的趋势来看，似乎就在不远的将来，就会达到甚至超过这个数量，实际上已经达到。
从Windows Server 2008 R2开始，MicrosoftWindows开始支持在一台机器中使用256个逻辑处理器。图25-4展示了Windows如何支持所有这些逻辑处理器。下面对图中的内容进行解释：
■ 一台机器有一个或者多个处理器组，每个组包括1到64个逻辑处理器。
■ 一个处理器组有1个或多个NUMA节点。每个节点包括一些逻辑处理器，高速缓存，本地内存（它们紧密联合在一起）。
■ 每个NUMA节点都有一个或多个插座,以便插入硅芯片。
■ 每个插座的芯片都包含一个或多个CPU内核。
■ 每个内核都包含一个或多个逻辑处理器。如果芯片是超线程的,那么可能不止一个逻辑处理器。
今天的CLR还不能利用处理器组,所以它创建的所有线程都在处理器组0（默认组）中运行。在64位windows中运行时，最多能使用64核。由于32位windows只支持处理器组0，而且只支持32个CPU，所以托管应用程序在32位windows中运行时,最多能使用32核。