読み方：そけつごうマルチプロセッサ

疎結合マルチプロセッサ【LCMP】Loosely Coupled Multi-Processor

概要

疎結合マルチプロセッサとは、マルチプロセッサ構成の一種で、各CPUが独立したメインメモリと個別のオペレーティングシステム（OS）を持つ構成。単独でも完結して動作する独立したコンピュータ同士を通信インターフェースで接続して連携させ、全体を一つのシステムとして機能させるものである。

「マルチプロセッサ」（multiprocessor）とは、一つのコンピュータシステムに複数のCPUを搭載して並列に処理を行い、全体の処理能力を高める構成の総称である。疎結合方式では各CPUが自身のメモリに直接アクセスして処理を進めるため、プロセッサ間でメモリを共有せず、データや制御情報はメッセージ通信によって受け渡す。

これにより、一部のノードに障害が発生してもシステム全体への影響を限定しやすい。プロセッサ間でメモリを共有しないため、複数のCPUが同一のメモリ領域に同時アクセスする競合が生じない。ノードを追加してシステム全体の処理能力を拡張しやすく、大規模な並列処理に適している。構成によっては、ストレージなど一部のリソースをノード間で共用する場合もある。

疎結合マルチプロセッサの具体的な実装としては、多数の計算ノードを高速な専用ネットワークで接続した「MPP」（Massively Parallel Processing）システムや、汎用サーバをネットワークで束ねて一つのシステムとして運用する「クラスタシステム」などがある。MPPはスーパーコンピュータや大規模科学技術計算の基盤として用いられ、クラスタシステムは企業のデータセンターやクラウドコンピューティング基盤として普及している。

これに対し、複数のCPUが一つのメインメモリを共有し、単一のOSによって一元管理される方式を「密結合マルチプロセッサ」（TCMP：Tightly Coupled Multi-Processor）という。密結合方式はプロセッサ間の通信が高速である反面、CPUの数が増えると共有メモリへのアクセス集中がボトルネックとなりやすい。密結合と疎結合の中間的な性質を備えたアーキテクチャとして、各CPUに固有のローカルメモリを持たせながら一部のメモリ領域をCPU間で共有する「NUMA」（Non-Uniform Memory Access）という構成もある。