Wat zijn de verschillende soorten parallelle verwerkingstechnologie?

Parallelle verwerking is een type computerverwerking waarbij grote computertaken worden onderverdeeld in kleinere subtaken die vervolgens gelijktijdig of parallel worden verwerkt in plaats van opeenvolgend.Deze technologie wordt veel gebruikt in modern computergebruik, vooral voor geavanceerde problemen zoals die in de natuurwetenschappen worden behandeld.Voorbeelden van parallelle verwerkingstechnologie binnen een enkel apparaat omvatten symmetrische multiprocessing en multicore verwerking.Meerdere computers kunnen ook worden gekoppeld om parallel te werken via methoden zoals gedistribueerde computing, computerclusters en massaal parallelle computers.

Een symmetrische multiprocessor is een computer met een enkel gemeenschappelijk hoofdgeheugen en besturingssysteeminstantie gekoppeld aan meerdere, identieke processors.De processors hebben dezelfde mogelijkheden en zijn gekoppeld aan een gemeenschappelijk geheugen, dus taken kunnen eenvoudig worden toegewezen of opnieuw worden toegewezen als nodig om de werklast ertussen in evenwicht te brengen.Bij multicore verwerking bevat elke processor ten minste twee centrale verwerkingseenheden (CPU's), cores genoemd, die verantwoordelijk zijn voor het lezen en uitvoeren van instructies.In wezen is een multicore -processor eigenlijk meerdere processors in een enkele geïntegreerde component.Dit zorgt voor snellere en efficiëntere communicatie tussen verwerkingskernen, vergeleken met multiprocessorcomputers waarin elke CPU een afzonderlijke component is.

Multiprocessor computers worden veel gebruikt in wetenschappelijke en zakelijke toepassingen.Het is minder gebruikelijk in personal computersystemen, die meestal uniprocessor -ontwerpen zijn, hoewel multiprocessors vaker voorkomen in de consumentenmarkt.Computersoftware moet specifiek worden ontworpen voor multiprocessor computers om volledig te profiteren van de voordelen die het kan bieden, en dit type software heeft vaak prestatieproblemen op een computer met één processor hierdoor.Evenzo behalen programma's die zijn geschreven met een enkele processor in gedachten meestal slechts beperkte voordelen van multiprocessing omdat ze niet zijn ontworpen om ervan te profiteren.

Gedistribueerde parallelle verwerkingstechnologie maakt gebruik van meerdere, anders onafhankelijke computers die werken op verschillende delen van een probleem parallel, aan elkaar gekoppeld via internet of een intern netwerk zodat ze met elkaar kunnen communiceren.Dit type parallelle verwerkingstechnologie kan worden gebruikt met computers die fysiek afstand van elkaar zijn, hoewel dit niet noodzakelijkerwijs altijd het geval is.Samen vormen de gekoppelde computers wat een computationeel raster wordt genoemd.

Computationele roosters kunnen erg groot zijn, met mogelijk duizenden computers die over de hele wereld kunnen worden verspreid.Deze computers kunnen ook tegelijkertijd werken aan niet -gerelateerde problemen, met taken die door het rooster worden gewerkt, verdeeld over computers volgens hoeveel reserve -verwerkingscapaciteit op dat moment heeft.Grid Computing verschilt van de meeste andere moderne parallelle computing omdat een enkel rooster vaak een divers scala van computers van verschillende mogelijkheden bevat, in plaats van een groep identieke eenheden.

Computerclusters zijn een vorm van parallelle verwerkingstechnologie waarin meerdere gekoppelde computers, meestal meerdere gekoppelde computers, meestalWerk met identieke mogelijkheden nauw samen als een enkele eenheid.In tegenstelling tot symmetrische multiprocessing, die meerdere processors gebruikt die een gemeenschappelijk geheugen en besturingssysteem delen, is elke afzonderlijke eenheid in een cluster een complete zelfstandige computer.Deze bevinden zich meestal op dezelfde geografische locatie en zijn verbonden op een lokaal netwerk.Sommige computers zijn speciaal gebouwd voor gebruik in computerclusters, maar clusters kunnen ook worden gevormd door het koppelen van computers die oorspronkelijk zijn ontworpen om autonoom te werken.

massaal parallelle computers hebben enkele overeenkomsten met clustercomputers, omdat ze ook zijn samengesteld uit meerdere computers die samen zijn samengevoegd, maar ze zijn veel groter en bevatten meestal honderds of duizenden knooppunten.Ze hebben ook hun eigen gespecialiseerde componenten die de afzonderlijke computers verbinden die deze aan elkaar vormen, terwijl computerclusters worden samengevoegd door standaard, kant-en-klare hardware die vaak grondstoffencomponenten wordt genoemd.De meest geavanceerde massaal parallelle computers kunnen echt kolossaal zijn en bevatten tienduizenden individuele computers die duizenden vierkante voet ruimte vullen, allemaal samenwerken.De meeste van de wereld geavanceerde supercomputers, die worden gebruikt voor complexe berekeningen in gebieden zoals astrofysica en wereldwijde klimaatmodellering, zijn van dit type.