Melyek a párhuzamos feldolgozási technológia különféle típusai?

A párhuzamos feldolgozás egy olyan típusú számítógépes feldolgozás, amelyben a nagy számítási feladatokat kisebb alfeladatokra bontják, amelyeket azután egyidejűleg vagy párhuzamosan, nem pedig egymás után dolgoznak fel.Ezt a technológiát széles körben használják a modern számítástechnikában, különösen olyan fejlett problémák esetén, mint például a természettudományokban.Példák az egyetlen eszközön belüli párhuzamos feldolgozási technológiára a szimmetrikus multiprocessing és a többmagos feldolgozás.Több számítógép is összekapcsolható, hogy párhuzamosan működjön, olyan módszerekkel, mint az elosztott számítástechnika, a számítógépes klaszterek és a tömegesen párhuzamos számítógépek.A processzorok azonos képességekkel rendelkeznek, és összekapcsolódnak a közös memóriával, így a feladatok könnyen hozzárendelhetők vagy átrendezhetők, ha szükséges a munkaterhelés kiegyensúlyozásához.A többmagos feldolgozás során minden processzor legalább két központi feldolgozó egységet (CPU), az úgynevezett magot tartalmaz, amelyek felelősek az utasítások olvasásáért és végrehajtásáért.Alapvetően a többmagos processzor valójában több processzor egy integrált komponensben.Ez lehetővé teszi a feldolgozómagok közötti gyorsabb és hatékonyabb kommunikációt, összehasonlítva a többprocesszoros számítógépekkel, amelyekben minden CPU különálló alkatrész.

A multiprocesszoros számítógépeket széles körben használják a tudományos és üzleti alkalmazásokban.Kevésbé gyakori a személyi számítógépes rendszerekben, amelyek általában Uniprocessor tervek, bár a többprocesszorok egyre gyakoribbak a fogyasztói piacon.A számítógépes szoftvert kifejezetten a multiprocessor számítógépek számára kell megtervezni, hogy teljes mértékben kihasználhassák az általa nyújtott előnyöket, és az ilyen típusú szoftverek eredményeként gyakran vannak teljesítményproblémái az egyprocesszoros számítógépen.Hasonlóképpen, az egyetlen processzorral írt programok általában csak korlátozott előnyöket szereznek a multiprocessingből, mivel nem úgy tervezték, hogy kihasználják azt.

Az elosztott párhuzamos feldolgozási technológia több, egyébként független számítógépet használ, amely párhuzamosan dolgozik a probléma különböző részeire, az interneten vagy egy belső hálózaton keresztül összekapcsolva, hogy kommunikálhassanak egymással.Az ilyen típusú párhuzamos feldolgozási technológia alkalmazható olyan számítógépekkel, amelyek fizikailag távol vannak egymástól, bár ez nem feltétlenül mindig így van.A kapcsolt számítógépek együttesen képezik az úgynevezett számítási rácsot.Ezek a számítógépek egyidejűleg független problémákon is dolgozhatnak, és a feladatokat a számítógépek között elosztott hálózatok végezték el annak függvényében, hogy mennyi tartalék -feldolgozási kapacitással rendelkezik az egyesek abban a pillanatban.A rácsszámítás különbözik a legtöbb modern párhuzamos számítástechnikától, mivel az egyetlen rács gyakran különféle képességekkel rendelkező számítógépek sokszínű sorozatát tartalmazza, nem pedig az azonos egységek csoportját.Az azonos képességekkel együtt működjön együtt, mint egyetlen egység.A szimmetrikus multiprocessing -rel ellentétben, amely több processzort használ, amelyek közös memóriával és operációs rendszerrel rendelkeznek, a klaszter minden egyes egysége egy teljes önálló számítógép.Ezek általában ugyanabban a földrajzi helyen vannak, és egy helyi hálózaton vannak csatlakoztatva.Egyes számítógépeket kifejezetten számítógépes klaszterekben való felhasználásra építenek, de a klaszterek olyan számítógépek összekapcsolásával is kialakíthatók, amelyeket eredetileg autonóm működtetés céljából terveztek.

A tömegesen párhuzamos számítógépek hasonlóságokkal rendelkeznek a klaszter számítógépekkel, mivel ezek szintén több számítógépből állnak, de sokkal nagyobbak és általában százat tartalmaznaks vagy több ezer csomópont.Vannak saját speciális alkatrészeik is, amelyek összekötik az egyes számítógépeket, amelyek együtt állnak, míg a számítógépes klasztereket a standard, a polcon kívüli hardverek összekapcsolják, amelyeket gyakran árucikkeknek neveznek.A legfejlettebb, tömegesen párhuzamos számítógépek valóban óriási lehetnek, több tízezer egyedi számítógépet tartalmaznak, amelyek több ezer négyzetláb helyet töltenek be, amelyek mindegyike együtt működik.A világ fejlett szuperszámítógépeinek többsége, amelyet összetett számításokhoz használnak olyan területeken, mint például az asztrofizika és a globális éghajlati modellezés, ilyen típusú.