เทคโนโลยีการประมวลผลแบบขนานประเภทใดคืออะไร?

การประมวลผลแบบขนานเป็นประเภทของการประมวลผลคอมพิวเตอร์ที่งานคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ถูกแบ่งออกเป็นงานย่อยขนาดเล็กที่ถูกประมวลผลพร้อมกันหรือในแบบคู่ขนานแทนที่จะเป็นตามลำดับเทคโนโลยีนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในการคำนวณที่ทันสมัยโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับปัญหาขั้นสูงเช่นที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์ธรรมชาติตัวอย่างของเทคโนโลยีการประมวลผลแบบขนานภายในอุปกรณ์เดียวรวมถึงการประมวลผลมัลติเพตอร์แบบสมมาตรและการประมวลผลแบบมัลติคอร์คอมพิวเตอร์หลายเครื่องสามารถเชื่อมโยงเข้าด้วยกันเพื่อทำงานแบบขนานผ่านวิธีการต่าง ๆ เช่นการคำนวณแบบกระจายกลุ่มคอมพิวเตอร์และคอมพิวเตอร์ขนานกันอย่างหนาแน่น

มัลติโปรเซสเซอร์แบบสมมาตรเป็นคอมพิวเตอร์ที่มีหน่วยความจำหลักทั่วไปและอินสแตนซ์ระบบปฏิบัติการที่เชื่อมโยงกับโปรเซสเซอร์หลายตัวที่เหมือนกันโปรเซสเซอร์มีความสามารถเท่ากันและเชื่อมโยงกับหน่วยความจำทั่วไปดังนั้นงานสามารถกำหนดหรือกำหนดใหม่ได้อย่างง่ายดายตามความจำเป็นเพื่อสร้างสมดุลเวิร์กโหลดระหว่างพวกเขาในการประมวลผลแบบหลายตัวประมวลผลแต่ละโปรเซสเซอร์มีหน่วยประมวลผลส่วนกลางอย่างน้อยสองหน่วย (CPU) เรียกว่าแกนซึ่งรับผิดชอบในการอ่านและดำเนินการตามคำแนะนำโดยพื้นฐานแล้วโปรเซสเซอร์แบบมัลติคอร์เป็นตัวประมวลผลหลายตัวในส่วนประกอบรวมเดียวสิ่งนี้ช่วยให้การสื่อสารที่เร็วขึ้นและมีประสิทธิภาพมากขึ้นระหว่างการประมวลผลคอร์เมื่อเทียบกับคอมพิวเตอร์หลายโปรเซสเซอร์ซึ่ง CPU แต่ละตัวเป็นองค์ประกอบแยกต่างหาก

คอมพิวเตอร์หลายโปรเซสเซอร์มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานทางวิทยาศาสตร์และธุรกิจมันเป็นเรื่องธรรมดาน้อยกว่าในระบบคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลซึ่งมักจะเป็นการออกแบบตัวประมวลผลตัวประมวลผลแม้ว่าตัวประมวลผลหลายโปรเซสเซอร์กลายเป็นเรื่องธรรมดามากขึ้นในตลาดผู้บริโภคซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์จะต้องได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับคอมพิวเตอร์หลายโปรเซสเซอร์เพื่อใช้ประโยชน์อย่างเต็มที่จากประโยชน์ที่สามารถให้ได้และซอฟต์แวร์ประเภทนี้มักจะมีปัญหาด้านประสิทธิภาพในคอมพิวเตอร์ประมวลผลเดียวในทำนองเดียวกันโปรแกรมที่เขียนด้วยโปรเซสเซอร์เดียวในใจมักจะได้รับประโยชน์ที่ จำกัด จากการประมวลผลหลายครั้งเพราะพวกเขาไม่ได้ออกแบบมาเพื่อใช้ประโยชน์จากมัน

เทคโนโลยีการประมวลผลแบบขนานแบบกระจายใช้คอมพิวเตอร์หลายเครื่องมิฉะนั้นที่ทำงานในส่วนต่าง ๆ ของปัญหาในแบบคู่ขนานเชื่อมโยงเข้าด้วยกันผ่านอินเทอร์เน็ตหรือเครือข่ายภายในเพื่อให้พวกเขาสามารถสื่อสารกันได้เทคโนโลยีการประมวลผลแบบขนานประเภทนี้สามารถใช้กับคอมพิวเตอร์ที่อยู่ห่างไกลจากกันแม้ว่าจะไม่จำเป็นต้องเป็นกรณีเสมอไปคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมโยงกันเป็นรูปแบบที่เรียกว่ากริดการคำนวณ

กริดการคำนวณอาจมีขนาดใหญ่มากอาจรวมคอมพิวเตอร์หลายพันเครื่องที่อาจแพร่กระจายไปทั่วโลกคอมพิวเตอร์เหล่านี้อาจทำงานเกี่ยวกับปัญหาที่ไม่เกี่ยวข้องในเวลาเดียวกันโดยมีงานทำโดยกริดที่กระจายระหว่างคอมพิวเตอร์ตามความสามารถในการประมวลผลสำรองจำนวนเท่าใดในขณะนั้นการคำนวณแบบกริดนั้นแตกต่างจากการคำนวณแบบขนานที่ทันสมัยอื่น ๆ ส่วนใหญ่เนื่องจากกริดเดียวมักจะรวมถึงคอมพิวเตอร์ที่มีความสามารถที่แตกต่างกันมากกว่ากลุ่มของหน่วยที่เหมือนกัน

กลุ่มคอมพิวเตอร์เป็นรูปแบบของเทคโนโลยีการประมวลผลแบบขนานด้วยความสามารถที่เหมือนกันทำงานร่วมกันอย่างใกล้ชิดเป็นหน่วยเดียวซึ่งแตกต่างจากการประมวลผลแบบ symmetric ซึ่งใช้โปรเซสเซอร์หลายตัวที่ใช้หน่วยความจำทั่วไปและระบบปฏิบัติการแต่ละหน่วยในคลัสเตอร์เป็นคอมพิวเตอร์สแตนด์อโลนที่สมบูรณ์สิ่งเหล่านี้มักจะอยู่ในที่ตั้งทางภูมิศาสตร์เดียวกันและเชื่อมต่อกับเครือข่ายพื้นที่ท้องถิ่นคอมพิวเตอร์บางเครื่องถูกสร้างขึ้นโดยเฉพาะสำหรับใช้ในกลุ่มคอมพิวเตอร์ แต่กลุ่มยังสามารถเกิดขึ้นได้โดยการเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์ที่ออกแบบมาเพื่อทำงานอย่างอิสระ

คอมพิวเตอร์ขนานอย่างหนาแน่นมีความคล้ายคลึงกับคอมพิวเตอร์คลัสเตอร์เพราะพวกเขายังประกอบด้วยคอมพิวเตอร์หลายเครื่องที่รวมเข้าด้วยกัน แต่มีขนาดใหญ่กว่ามากและมักจะมีร้อยS หรือหลายพันโหนดพวกเขายังมีส่วนประกอบพิเศษของตัวเองที่เชื่อมโยงคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องซึ่งประกอบไปด้วยกันในขณะที่กลุ่มคอมพิวเตอร์จะถูกรวมเข้าด้วยกันโดยมาตรฐานฮาร์ดแวร์นอกชั้นวางมักเรียกว่าส่วนประกอบสินค้าโภคภัณฑ์คอมพิวเตอร์ที่มีขนาดใหญ่มากที่สุดสามารถเป็นขนาดมหึมาได้อย่างแท้จริงโดยมีคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องหลายหมื่นเครื่องที่เติมพื้นที่หลายพันตารางฟุตทั้งหมดทำงานร่วมกันซูเปอร์คอมพิวเตอร์ขั้นสูงของโลกส่วนใหญ่ใช้สำหรับการคำนวณที่ซับซ้อนในพื้นที่เช่นดาราศาสตร์ฟิสิกส์และการสร้างแบบจำลองสภาพภูมิอากาศทั่วโลกเป็นประเภทนี้