NUMA
1 什么是NUMA
早期的计算机，内存控制器还没有整合进 CPU，所有的内存访问都需要经过北桥芯片来完成。如下图所示，CPU 通过前端总线（FSB，Front Side Bus）连接到北桥芯片，然后北桥芯片连接到内存——内存控制器集成在北桥芯片里面。
这种架构被称为 UMA1（Uniform Memory Access, 一致性内存访问 ）：总线模型保证了 CPU 的所有内存访问都是一致的，不必考虑不同内存地址之间的差异。
在 UMA 架构下，CPU 和内存之间的通信全部都要通过前端总线。而提高性能的方式，就是不断地提高 CPU、前端总线和内存的工作频率。
但是！ 由于物理条件的限制，无法继续通过提高工作频率提高系统性能
CPU 性能的提升开始从提高主频转向增加 CPU 数量（多核、多 CPU）。越来越多的 CPU 对前端总线的争用，使前端总线成为了瓶颈。为了消除 UMA 架构的瓶颈，NUMA2（Non-Uniform Memory Access, 非一致性内存访问）架构诞生
（1）CPU 厂商把内存控制器集成到 CPU 内部，一般一个 CPU socket 会有一个独立的内存控制器。
（2）每个 CPU scoket 独立连接到一部分内存，这部分 CPU 直连的内存称为“本地内存”。
（3）CPU 之间通过 QPI（Quick Path Interconnect） 总线进行连接。CPU 可以通过 QPI 总线访问不和自己直连的“远程内存”。
和 UMA 架构不同，在 NUMA 架构下，内存的访问出现了本地和远程的区别：访问远程内存的延时会明显高于访问本地内存。
2 NUMA设置
Linux 有一个命令 numactl3 可以查看或设置 NUMA 信息。
- 执行 numactl --hardware 可以查看硬件对 NUMA 的支持信息：
# numactl --hardware
available: 2 nodes (0-1)
node 0 cpus: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71
node 0 size: 96920 MB
node 0 free: 2951 MB
node 1 cpus: 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95
node 1 size: 98304 MB
node 1 free: 33 MB
node distances:
node 0 1
0: 10 21
1: 21 10
（1）CPU被分为Node0和Node1
（2）一组CPU分配到96GB的内存
（3）node distances 是一个二维矩阵，node[i][j] 表示 node i 访问 node j 的内存的相对距离。比如 node 0 访问 node 0 的内存的距离是 10，而 node 0 访问 node 1 的内存的距离是 21。
Linux 的 NUMA 策略
Linux 识别到 NUMA 架构后，默认的内存分配方案是：优先从本地分配内存。如果本地内存不足，优先淘汰本地内存中无用的内存。使内存页尽可能地和调用线程处在同一个 node。
