Was sind die verschiedenen Arten der parallele Verarbeitungstechnologie?

Parallele Verarbeitung ist eine Art Computerverarbeitung, bei der große Computeraufgaben in kleinere Unteraufgaben unterteilt werden, die dann gleichzeitig oder parallel und nicht nacheinander verarbeitet werden. Diese Technologie wird im modernen Computer häufig eingesetzt, insbesondere für fortschrittliche Probleme wie diejenigen, die in den Naturwissenschaften behandelt werden. Beispiele für die parallele Verarbeitungstechnologie in einem einzigen Gerät sind symmetrische Multiprozessing und Multicore -Verarbeitung. Mehrere Computer können auch mit Methoden wie verteilten Computing, Computerclustern und massiv parallelen Computern parallel miteinander verknüpft werden. Die Prozessoren verfügen über die gleichen Funktionen und sind mit einem gemeinsamen Speicher verbunden, sodass die Aufgaben nach Bedarf leicht zugewiesen oder neu zugewiesen werden können, um die Arbeitsbelastung zwischen ihnen auszugleichen. In der Multicore -Verarbeitung enthält jeder Prozessor beiMindestens zwei zentrale Verarbeitungseinheiten (CPUs), die als Kerne bezeichnet werden und für das Lesen und Ausführen von Anweisungen verantwortlich sind. Im Wesentlichen ist ein Multicore -Prozessor tatsächlich mehrere Prozessoren in einer einzigen integrierten Komponente. Dies ermöglicht eine schnellere und effizientere Kommunikation zwischen Verarbeitungskernen im Vergleich zu Multiprozessor -Computern, bei denen jede CPU eine separate Komponente ist.

Multiprozessor -Computer werden in wissenschaftlichen und geschäftlichen Anwendungen häufig verwendet. Es ist in Personalcomputersystemen weniger verbreitet, die normalerweise uniprozessordesign sind, obwohl Multiprozessoren auf dem Verbrauchermarkt häufiger geworden sind. Die Computersoftware muss speziell für Multiprozessor-Computer ausgelegt sein, um die von ihnen gewährten Vorteile voll auszunutzen, und diese Art von Software hat infolgedessen häufig Leistungsprobleme auf einem Einzelprozessor-Computer. Ebenso Programme mit einem einzigen Prozess geschriebenSSOR in der Regel erhalten in der Regel nur begrenzte Vorteile durch die Multiprozessierung, da sie nicht so konzipiert sind, dass sie es nutzen.

Verteilte parallele Verarbeitungstechnologie verwendet mehrere, ansonsten unabhängige Computer, die an verschiedenen Teilen eines Problems parallel arbeiten und über das Internet oder ein internes Netzwerk verbunden sind, damit sie miteinander kommunizieren können. Diese Art der parallelen Verarbeitungstechnologie kann mit Computern verwendet werden, die physisch voneinander entfernt sind, obwohl dies nicht unbedingt immer der Fall ist. Zusammen bilden die verknüpften Computer das sogenannte Rechenraster.

Computergitter können sehr groß sein und potenziell Tausende von Computern einbeziehen, die sich auf der ganzen Welt ausbreiten könnten. Diese Computer können auch gleichzeitig an nicht verwandten Problemen arbeiten, wobei die Aufgaben von dem von Computern verteilten Netz gemäß der in diesem Moment jeweiligen Ersatzverarbeitungskapazität bearbeitet werden. Das Grid Computing unterscheidet sich vonM die meisten anderen modernen parallele Computing, da ein einzelnes Netz häufig eine Vielzahl von Computern unterschiedlicher Funktionen enthält, anstatt eine Gruppe identischer Einheiten.

Computercluster sind eine Form der parallelen Verarbeitungstechnologie, in der mehrere verknüpfte Computer, normalerweise mit identischen Funktionen, als einzelne Einheit eng zusammenarbeiten. Im Gegensatz zur symmetrischen Multiprozessierung, bei der mehrere Prozessoren verwendet werden, die ein gemeinsames Speicher- und Betriebssystem teilen, ist jede einzelne Einheit in einem Cluster ein vollständiger eigenständiger Computer. Diese befinden sich normalerweise an der gleichen geografischen Lage und sind in einem lokalen Netzwerk verbunden. Einige Computer werden speziell für die Verwendung in Computerclustern erstellt, aber Cluster können auch durch Verknüpfung von Computern gebildet werden, die ursprünglich für autonom entwickelt wurden.

massiv parallele Computer haben einige Ähnlichkeiten zu Cluster -Computern, da sie auch aus mehreren Computern zusammengesetzt sind, aber sie sind viel größer und normalerweise Co.Ntain Hunderte oder Tausende von Knoten. Sie haben auch ihre eigenen spezialisierten Komponenten, die die einzelnen Computer miteinander verbinden, während Computercluster durch Standard-Hardware, die häufig als Warenkomponenten bezeichnet wird, zusammengeschlossen werden. Die am weitesten fortgeschrittenen massiv parallelen Computer können wirklich kolosssal sein und Zehntausende einzelner Computer enthalten, die Tausende von Quadratfuß Raum füllen, die alle zusammenarbeiten. Die meisten fortschrittlichen Supercomputer der Welt, die für komplexe Berechnungen in Bereichen wie Astrophysik und globaler Klimamodellierung verwendet werden, sind von diesem Typ.