Τι είναι η παράλληλη επεξεργασία;

Η παράλληλη επεξεργασία είναι η ταυτόχρονη επεξεργασία της ίδιας εργασίας σε δύο ή περισσότερους μικροεπεξεργαστές προκειμένου να επιτευχθούν ταχύτερα αποτελέσματα.Οι πόροι του υπολογιστή μπορούν να περιλαμβάνουν έναν μόνο υπολογιστή με πολλαπλούς επεξεργαστές ή έναν αριθμό υπολογιστών που συνδέονται με ένα δίκτυο ή ένα συνδυασμό και των δύο.Οι επεξεργαστές έχουν πρόσβαση σε δεδομένα μέσω κοινής μνήμης.Ορισμένα παράλληλα συστήματα επεξεργασίας υπερυπολογιστών διαθέτουν εκατοντάδες χιλιάδες μικροεπεξεργαστές.

Με τη βοήθεια της παράλληλης επεξεργασίας, μπορούν να πραγματοποιηθούν ταυτόχρονα αρκετοί υπολογισμοί, μειώνοντας τον χρόνο που απαιτείται για την ολοκλήρωση ενός έργου.Η παράλληλη επεξεργασία είναι ιδιαίτερα χρήσιμη σε έργα που απαιτούν πολύπλοκες υπολογισμούς, όπως η μοντελοποίηση καιρού και τα ψηφιακά ειδικά εφέ.Ας πάρουμε ένα παράδειγμα πραγματικής ζωής για να κατανοήσουμε την αποτελεσματικότητα της παράλληλης επεξεργασίας.

Εάν ένα πολυάσχολο εμπορικό κέντρο έχει μόνο ένα μόνο μετρητή μετρητών, οι πελάτες θα σχηματίσουν μια ενιαία ουρά και περιμένουν τη σειρά τους.Εάν υπάρχουν δύο μετρητές μετρητών, η εργασία μπορεί να χωριστεί αποτελεσματικά.Οι πελάτες θα σχηματίσουν δύο ουρές και θα εξυπηρετηθούν δύο φορές πιο γρήγορα.Πρόκειται για μια περίπτωση στην οποία η παράλληλη επεξεργασία είναι μια αποτελεσματική λύση.

Με τη βοήθεια της παράλληλης επεξεργασίας, τα εξαιρετικά περίπλοκα επιστημονικά προβλήματα που κατά τα άλλα είναι εξαιρετικά δύσκολα επίλυση μπορούν να επιλυθούν αποτελεσματικά.Ο παράλληλος υπολογισμός μπορεί να χρησιμοποιηθεί αποτελεσματικά για εργασίες που περιλαμβάνουν μεγάλο αριθμό υπολογισμών, έχουν χρονικούς περιορισμούς και μπορούν να χωριστούν σε μια σειρά μικρότερων εργασιών.

Η παράλληλη επεξεργασία είναι ιδιαίτερα επωφελής σε περιοχές όπως ο καιρός και το κλίμα, οι χημικές και πυρηνικές αντιδράσεις, η εξερεύνηση πετρελαίου, η μέτρηση σεισμικών δεδομένων, η τεχνολογία του διαστημικού, τα ηλεκτρονικά κυκλώματα, το ανθρώπινο γονιδίωμα, η ιατρική, τα προηγμένα γραφικά και η εικονική πραγματικότητα και οι διαδικασίες παραγωγής.Κατά πάσα πιθανότητα, ο παραλληλισμός είναι το μέλλον της πληροφορικής.Σε γενικές γραμμές, η επιτυχής εφαρμογή παράλληλων υπολογιστών περιλαμβάνει δύο προκλήσεις:

Οι εργασίες πρέπει να είναι δομημένες με τέτοιο τρόπο ώστε να μπορούν να εκτελεστούν ταυτόχρονα

η ακολουθία των καθηκόντων που πρέπει να εκτελεστούν το ένα μετά το άλλο πρέπει να διατηρηθεί