Hvad er de forskellige typer af parallel behandlingsteknologi?
Parallel behandling er en type computerbehandling, hvor store computeropgaver opdeles i mindre underopgaver, der derefter behandles samtidigt eller parallelt snarere end sekventielt. Denne teknologi bruges i vid udstrækning i moderne computing, især til avancerede problemer som dem, der behandles i naturvidenskab. Eksempler på parallel behandlingsteknologi inden for en enkelt enhed inkluderer symmetrisk multiprocessering og multicore-behandling. Flere computere kan også knyttes sammen til arbejde parallelt gennem metoder såsom distribueret computing, computerklynger og massivt parallelle computere.
En symmetrisk multiprocessor er en computer med en enkelt fælles hukommelse og operativsystemforekomst, der er knyttet til flere, identiske processorer. Processorerne har de samme muligheder og er knyttet til en fælles hukommelse, så opgaver kan let tildeles eller tildeles igen efter behov for at afbalancere arbejdsbyrden mellem dem. Ved behandling af flere lag indeholder hver processor mindst to centrale behandlingsenheder (CPU'er), kaldet kerner, der er ansvarlige for læsning og eksekvering af instruktioner. I bund og grund er en multicore-processor faktisk flere processorer i en enkelt integreret komponent. Dette muliggør hurtigere og mere effektiv kommunikation mellem processorkerner sammenlignet med multiprocessorcomputere, hvor hver CPU er en separat komponent.
Multiprocessorcomputere er vidt brugt i videnskabelige og forretningsapplikationer. Det er mindre almindeligt i personlige computersystemer, som normalt er uniprocessor-design, selvom multiprocessorer er blevet mere almindelige på forbrugermarkedet. Computersoftware skal være specielt designet til multiprocessorcomputere for at drage fuld fordel af de fordele, den kan give, og denne type software har ofte ydelsesproblemer på en enkelt processor-computer som et resultat. Ligeledes får programmer, der er skrevet med en enkelt processor i tankerne, kun begrænsede fordele ved multiprocessering, fordi de ikke er designet til at drage fordel af det.
Distribueret parallelbehandlingsteknologi bruger flere, ellers uafhængige computere, der arbejder på forskellige dele af et problem parallelt, forbundet sammen via Internettet eller et internt netværk, så de kan kommunikere med hinanden. Denne type parallelbehandlingsteknologi kan bruges med computere, der er fysisk fjernt fra hinanden, selvom dette ikke nødvendigvis altid er tilfældet. Sammen danner de sammenkoblede computere det, der kaldes et beregningsnet.
Beregningsnet kan være meget store og potentielt indeholde tusinder af computere, der måske er spredt over hele verden. Disse computere arbejder muligvis også på ikke-relaterede problemer på samme tid, med opgaver, der arbejdes på af nettet, der er distribueret blandt computere, alt efter hvor meget ledig behandlingskapacitet hver enkelt har på det øjeblik. Grid computing adskiller sig fra de fleste andre moderne parallelle computing, fordi et enkelt gitter ofte inkluderer en forskellig række computere med forskellige kapaciteter snarere end en gruppe af identiske enheder.
Computerklynger er en form for parallel behandlingsteknologi, hvor flere sammenkoblede computere, normalt med identiske egenskaber, arbejder tæt sammen som en enkelt enhed. I modsætning til symmetrisk multiprocessering, der bruger flere processorer, der deler en fælles hukommelse og operativsystem, er hver enkelt enhed i en klynge en komplet enkeltstående computer. Disse er normalt på den samme geografiske placering og er forbundet på et lokalnetværk. Nogle computere er specielt bygget til brug i computerklynger, men klynger kan også dannes ved at forbinde computere, der oprindeligt var designet til at fungere autonomt.
Massivt parallelle computere har nogle ligheder med klyngecomputere, fordi de også er sammensat af flere computere, der er samlet, men de er meget større og indeholder normalt hundreder eller tusinder af noder. De har også deres egne specialiserede komponenter, der forbinder de individuelle computere, der består af det, mens computerklynger er sammenføjet af standard, off-the-shelf-hardware, der ofte omtales som råvarekomponenter. De mest avancerede massivt parallelle computere kan være rigtig kolossale og indeholder titusinder af individuelle computere, der fylder tusinder af kvadratmeter plads, alle sammen arbejder. De fleste af verdens avancerede supercomputere, der bruges til komplekse beregninger inden for områder som astrofysik og global klimamodellering, er af denne type.