Qual è la legge Sun-Ni?

La legge Sun-Ni è un approccio utilizzato nell'elaborazione parallela che tenta di migliorare le prestazioni. Si chiama anche accelerazione limitata dalla memoria ed è stato proposto dai professori Xian-He Sun e Lionel M. Ni. Questa legge aumenta le dimensioni del problema e cerca di trovare una soluzione limitata solo dalla quantità di memoria disponibile. Si tratta di una generalizzazione di altri due approcci utilizzati nel calcolo parallelo chiamato legge di Amdahl e legge di Gustafson.

Una delle sfide del calcolo parallelo è capire come le prestazioni del sistema migliorano quando vengono ridimensionate. Poiché ciò può essere difficile da misurare, una delle metriche di scalabilità più note studiate è l'accelerazione. Speedup riguarda l'esecuzione di programmi paralleli in esecuzione su un determinato numero di processori e il tempo di esecuzione necessario affinché il programma sequenziale più veloce risolva tale problema. Un tipo di approccio di accelerazione è mantenere costante la dimensione del problema, consentendo di aumentare il numero di processori che lavorano sul problema. Questo si chiama legge di Amdahl ed è noto come speedup di dimensioni fisse.

La legge di Amadhl tenta quindi di ridurre i tempi di esecuzione utilizzando più processori paralleli e fissa il carico di lavoro computazionale come costante. Cerca essenzialmente di risolvere il problema in un tempo sempre minore. Al contrario, la legge di Gustafson, nota anche come accelerazione a tempo fisso, cerca di ottenere un risultato entro un tempo fisso e aumenta le dimensioni del problema, effettuando più operazioni per ottenere una soluzione accurata. Questo si applica ai problemi in cui c'è un vincolo di tempo, ma non è vitale risolverli nel più breve tempo possibile.

L'approccio della velocità limitata dalla memoria, o la legge Sun-Ni, riguarda la dimensione della memoria e il modo in cui influenza le prestazioni. La dimensione del problema che può essere affrontata è influenzata dalla quantità di memoria disponibile. Una memoria fisica limitata significa che si impiega più tempo a trovare soluzioni alternative per risolvere un problema all'interno dell'architettura di calcolo parallela. L'approccio adottato dalla legge Sun-Ni è che, se viene rispettato il limite di tempo specificato dall'accelerazione a tempo fisso e lo spazio di memoria è sufficiente, il problema deve essere ridimensionato per fare un uso adeguato di tutta la memoria disponibile.

Questo è ciò che fa la legge Sun-Ni e la formula considera la dimensione della memoria e la mette in relazione con le prestazioni. Ogni processore in un'architettura di elaborazione parallela ha una memoria fissa e la formula mette in relazione la dimensione del problema con la capacità di memoria totale disponibile. L'accelerazione limitata dalla memoria stabilita dalla legge Sun-Ni è, in sostanza, una generalizzazione di accelerazioni sia a tempo fisso che a dimensioni fisse. Dato che la dimensione della memoria totale aumenta quando aumenta il numero di processori, la legge Sun-Ni tenta di utilizzare tutto lo spazio di memoria in modo più efficiente.

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