さまざまな種類の並列処理技術は何ですか？

並列処理は、大規模なコンピューティングタスクが小さなサブタスクに分割され、その後、順次ではなく同時に、または並行して処理されるコンピューター処理の一種です。このテクノロジーは、特に自然科学で扱われているような高度な問題のために、現代のコンピューティングで広く使用されています。単一のデバイス内の並列処理技術の例には、対称的なマルチプロセッシングとマルチコア処理が含まれます。また、複数のコンピューターをリンクして、分散コンピューティング、コンピュータークラスター、大規模な並列コンピューターなどの方法を介して並行して動作することもできます。プロセッサには同じ機能があり、共通のメモリにリンクされているため、必要に応じてタスクを簡単に割り当てるか、再割り当てしてワークロードのバランスをとることができます。マルチコア処理では、各プロセッサにはに含まれています指示の読み取りと実行を担当するコアと呼ばれる少なくとも2つの中央処理ユニット（CPU）。基本的に、マルチコアプロセッサは、実際には単一の統合コンポーネントの複数のプロセッサです。これにより、各CPUが個別のコンポーネントであるマルチプロセッサコンピューターと比較して、コアの処理間でより速く効率的な通信が可能になります。

マルチプロセッサコンピューターは、科学的およびビジネスアプリケーションで広く使用されています。マルチプロセッサは消費者市場でより一般的になっていますが、通常はユニプロセッサの設計であるパー​​ソナルコンピューターシステムではあまり一般的ではありません。コンピューターソフトウェアは、マルチプロセッサコンピューターが提供できる利点を最大限に活用するために特別に設計する必要があります。このタイプのソフトウェアは、結果として単一プロセッサコンピューターにパフォーマンスの問題を抱えていることがよくあります。同様に、単一のプロセスで書かれたプログラムSSORを念頭に置いて、通常、マルチプロセッシングから限られた利点しか得られません。

分散並列処理テクノロジーは、複数の、そうでなければ問題のさまざまな部分で動作し、並行して、インターネットまたは内部ネットワークを介してリンクされ、互いに通信できるように使用します。このタイプの並列処理テクノロジーは、互いに物理的に遠いコンピューターで使用できますが、これは必ずしも常にそうではありません。一緒に、リンクされたコンピューターは計算グリッドと呼ばれるものを形成します。

計算グリッドは非常に大きく、世界中に広がる可能性のある数千のコンピューターが組み込まれる可能性があります。これらのコンピューターは、無関係な問題に同時に作業している可能性があり、その時点でそれぞれの予備処理能力に応じて、コンピューター間で分散されたグリッドによってタスクが機能しています。グリッドコンピューティングは違いますM単一のグリッドには、同一のユニットのグループではなく、さまざまな機能の多様なコンピューターが含まれることが多いため、他のほとんどの最新の並列コンピューティング。

コンピュータークラスターは、通常同一の機能を備えた複数のリンクされたコンピューターが単一のユニットとして密接に連携する並列処理テクノロジーの形式です。共通のメモリとオペレーティングシステムを共有する複数のプロセッサを使用する対称マルチプロセッシングとは異なり、クラスター内の各ユニットは完全なスタンドアロンコンピューターです。これらは通常、同じ地理的位置にあり、ローカルエリアネットワークで接続されています。一部のコンピューターは、コンピュータークラスターで使用するために特別に構築されていますが、クラスターは元々自律的に動作するように設計されたコンピューターをリンクすることで形成することもできます。

大規模な並列コンピューターは、複数のコンピューターが結合されている複数のコンピューターで構成されているため、クラスターコンピューターといくつかの類似点がありますが、はるかに大きく、通常は共同です。ntain数百または数千のノード。また、個々のコンピューターを結び付ける独自の特殊なコンポーネントがありますが、コンピュータークラスターは、多くの場合、商品コンポーネントと呼ばれる標準の既製のハードウェアによって結合されます。最も先進的な大規模な並列コンピューターは、数千平方フィートのスペースを埋める数万個の個々のコンピューターを含む真に巨大なコンピューターであり、すべて一緒に動作します。天体物理や世界の気候モデリングなどの分野での複雑な計算に使用される世界の高度なスーパーコンピューターのほとんどは、このタイプです。