¿Cuáles son los diferentes tipos de tecnología de procesamiento paralelo?
El procesamiento paralelo es un tipo de procesamiento de computadora en el que las grandes tareas informáticas se dividen en subcartas más pequeñas que luego se procesan simultáneamente, o en paralelo, en lugar de secuencialmente. Esta tecnología se usa ampliamente en la informática moderna, especialmente para problemas avanzados como los tratados en las ciencias naturales. Los ejemplos de tecnología de procesamiento paralelo dentro de un solo dispositivo incluyen multiprocesamiento simétrico y procesamiento multinúcleo. También se pueden unir múltiples computadoras para trabajar en paralelo a través de métodos como computación distribuida, grupos de computadoras y computadoras masivamente paralelas.
Un multiprocesador simétrico es una computadora con una sola instancia común de memoria y sistema operativo vinculados a múltiples procesadores idénticos. Los procesadores tienen las mismas capacidades y están vinculados a una memoria común, por lo que las tareas se pueden asignar o reasignar fácilmente según sea necesario para equilibrar la carga de trabajo entre ellos. En el procesamiento multinúcleo, cada procesador contiene enal menos dos unidades de procesamiento central (CPU), llamadas núcleos, que son responsables de leer y ejecutar instrucciones. Esencialmente, un procesador multinúcleo es en realidad múltiples procesadores en un solo componente integrado. Esto permite una comunicación más rápida y eficiente entre los núcleos de procesamiento, en comparación con las computadoras multiprocesador en las que cada CPU es un componente separado.
Las computadoras multiprocesador se utilizan ampliamente en aplicaciones científicas y comerciales. Es menos común en los sistemas informáticos personales, que generalmente son diseños uniprocesadores, aunque los multiprocesadores se han vuelto más comunes en el mercado de consumo. El software de la computadora debe estar diseñado específicamente para que las computadoras multiprocesador aprovechen al máximo los beneficios que puede proporcionar, y este tipo de software a menudo tiene problemas de rendimiento en una computadora de procesador único como resultado. Del mismo modo, programas escritos con un solo procedimientoSSOR en mente generalmente obtiene solo beneficios limitados del multiprocesamiento porque no están diseñados para aprovecharlo.
La tecnología de procesamiento paralelo distribuida utiliza múltiples computadoras independientes que trabajan en diferentes partes de un problema en paralelo, vinculadas a través de Internet o una red interna para que puedan comunicarse entre sí. Este tipo de tecnología de procesamiento paralelo se puede utilizar con computadoras que están físicamente distantes entre sí, aunque este no es necesariamente el caso. Juntas, las computadoras vinculadas forman lo que se llama una cuadrícula computacional.
Las redes computacionales pueden ser muy grandes, lo que puede incorporar miles de computadoras que podrían extenderse por todo el mundo. Estas computadoras también podrían estar trabajando en problemas no relacionados al mismo tiempo, con las tareas en las que se trabaja la cuadrícula distribuida entre las computadoras de acuerdo con la capacidad de procesamiento de repuesto que cada uno tiene en ese momento. La computación de la cuadrícula difiere deM La mayoría de la computación paralela moderna porque una sola cuadrícula a menudo incluye una variedad diversa de computadoras de capacidades variables, en lugar de un grupo de unidades idénticas.
Los grupos de computadora son una forma de tecnología de procesamiento paralelo en la que múltiples computadoras vinculadas, generalmente con capacidades idénticas, trabajan de cerca como una sola unidad. A diferencia del multiprocesamiento simétrico, que utiliza múltiples procesadores que comparten una memoria y un sistema operativo común, cada unidad individual en un clúster es una computadora independiente completa. Estos generalmente están en la misma ubicación geográfica y están conectados en una red de área local. Algunas computadoras están construidas específicamente para su uso en grupos de computadora, pero los grupos también se pueden formar mediante la vinculación de computadoras que originalmente fueron diseñadas para funcionar de manera autónoma.
Las computadoras paralelas masivas tienen algunas similitudes con las computadoras de clúster, ya que también están compuestas por múltiples computadoras unidas, pero son mucho más grandes y generalmente COno cientos o miles de nodos. También tienen sus propios componentes especializados que vinculan las computadoras individuales que comprenden juntas, mientras que los grupos de computadora están unidos por hardware estándar y estándar que a menudo se conocen como componentes de productos básicos. Las computadoras masivamente paralelas más avanzadas pueden ser verdaderamente colosales, que contienen decenas de miles de computadoras individuales que llenan miles de pies cuadrados de espacio, todo trabajando juntos. La mayoría de las supercomputadoras avanzadas del mundo, utilizadas para cálculos complejos en áreas como la astrofísica y el modelado climático global, son de este tipo.