Cos'è l'elaborazione del flusso?

L'elaborazione del flusso è un concetto di programmazione e ingegneria informatica per computer che può essere utilizzato per progettare applicazioni e sistemi hardware.Quando viene utilizzata l'elaborazione del flusso, i dati vengono organizzati in flussi che vengono quindi alimentati a nodi o processori che manipolano i dati nel flusso, dopo di che i dati continuano lungo il percorso in modo che altri nodi possano manipolarli.Alla fine del flusso, i dati vengono posizionati in memoria o passati a un'applicazione dell'utente finale per l'uso.Un sistema o un'applicazione che utilizza l'elaborazione del flusso funziona in modo più efficace quando le informazioni sul flusso vengono generate in modo coerente da una o più fonti, rendendolo efficace per l'elaborazione del segnale digitale (DSP), l'imaging e la grafica o il traffico di rete ad alta larghezza di banda.L'applicazione pratica più diffusa dell'elaborazione del flusso è nella produzione di schede di computer grafica, in cui i processori di flusso sono integrati nell'hardware grafico per aiutare a eseguire più operazioni sui dati grafici in arrivo come array di verteci.

La base per l'elaborazione del flusso ruota attornoIl concetto di dati come flusso.Invece di trarre informazioni da fonti disparate o di intercettare i messaggi da un meccanismo di interrupt, viene formato un flusso di dati quando le informazioni vengono raccolte da un processo in una singola riga chiamata flusso.Gli elementi di dati possono variare, ma il flusso è generalmente costituito da blocchi degli stessi tipi di elementi che possono essere elaborati in sequenza.

I processori o i nodi utilizzati nell'elaborazione del flusso accettano un flusso ed eseguono una determinata operazione sui dati, dopo di che ilI dati possono essere passati a un altro nodo per una maggiore elaborazione.Per la massima efficienza, i nodi sono destinati a essere piccole funzioni che vengono caricate ed eseguite direttamente sull'unità di elaborazione centrale (CPU), utilizzando i registri e l'accesso alla memoria diretta (DMA) per la velocità.Se le informazioni all'interno del flusso possono stare da sole e non dipendono dal risultato delle operazioni di un singolo nodo, è possibile eseguire più operazioni sul flusso contemporaneamente, fornendo al contempo il compilatore del programma che può consentire ottimizzazioni molto efficaci.

L'elaborazione del flusso è generalmente una buona soluzione per le situazioni in cui i dati vengono costantemente generati e spinti nel flusso da un'applicazione o un dispositivo, come una fotocamera, un sensore esterno o una connessione di rete.Molte schede grafiche utilizzano i processori di flusso per trasformare rapidamente i dati che arriva attraverso una pipeline grafica in un'immagine rasterosa e resa.Alcune schede grafiche hanno più processori o nodi integrati nell'hardware della scheda, quindi l'elaborazione del flusso può verificarsi rapidamente e talvolta contemporaneamente, come spesso è desiderabile quando gli shader vengono utilizzati per la grafica tridimensionale (3D).