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 weit verbreitet, insbesondere für fortschrittliche Probleme wie diejenigen, die in den Naturwissenschaften behandelt werden.Beispiele für die parallele Verarbeitungstechnologie innerhalb eines einzelnen Geräts sind symmetrische Multiprozessing und Multicore -Verarbeitung.Mehrere Computer können auch mit Methoden wie verteilten Computing, Computerclustern und massiv parallelen Computern parallel zusammengefügt werden.Die Prozessoren verfügen über die gleichen Funktionen und sind mit einem gemeinsamen Speicher verbunden, sodass Aufgaben leicht zugewiesen oder neu zugewiesen werden können, um die Arbeitsbelastung zwischen ihnen auszugleichen.In der Multicore -Verarbeitung enthält jeder Prozessor mindestens 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 den 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 häufig vorkommt, bei denen es sich normalerweise um uniprozessorische Designs handelt, obwohl Multiprozessoren auf dem Verbrauchermarkt häufiger geworden sind.Die Computersoftware muss speziell für Multiprozessor-Computer entwickelt werden, um die von ihnen bereitgestellten Vorteile zu nutzen, und diese Art von Software hat infolgedessen häufig Leistungsprobleme auf einem Einzelprozessor-Computer.Ebenso erzielen Programme, die mit einem einzigen Prozessor geschrieben wurden, in der Regel nur begrenzte Vorteile von Multiprocessing, da sie nicht so konzipiert sind, dass sie dies nutzen.

Die verteilte parallele Verarbeitungstechnologie verwendet mehrere, ansonsten unabhängige Computer, die parallel an verschiedenen Teilen eines Problems 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 ein sogenannte Rechenraster.Diese Computer können auch gleichzeitig an nicht verwandten Problemen arbeiten, wobei die Aufgaben von dem Netz, das von Computern verteilt wird, je nach der Zeit, wie viel Ersatzverarbeitungskapazität in diesem Moment hat, bearbeitet wird.Grid Computing unterscheidet sich von den meisten anderen modernen parallele Computing, da ein einzelnes Gitter häufig eine Vielzahl von Computern unterschiedlicher Funktionen enthält, anstatt eine Gruppe identischer Einheiten.Arbeiten Sie mit identischen Funktionen eng zusammen als einzelne Einheit.Im Gegensatz zur symmetrischen Multiprozessing, 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 Stelle 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 mit Clustercomputern, da sie auch aus mehreren Computern zusammengesetzt sind, aber viel größer sind und normalerweise hundert enthaltenS 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 weltweit fortgeschrittenen Supercomputer, die für komplexe Berechnungen in Bereichen wie Astrophysik und globaler Klimamodellierung verwendet werden, sind von diesem Typ.