Jakie są różne rodzaje technologii przetwarzania równoległego?

Równoległe przetwarzanie jest rodzajem przetwarzania komputerowego, w którym duże zadania obliczeniowe są podzielone na mniejsze poddziały, które są następnie przetwarzane jednocześnie lub równolegle, a nie sekwencyjnie. Technologia ta jest szeroko stosowana w nowoczesnych obliczeniach, szczególnie w przypadku zaawansowanych problemów, takich jak te, z którymi się zajmowali nauk przyrodniczych. Przykłady technologii przetwarzania równoległego w jednym urządzeniu obejmują symetryczne multiprocessing i przetwarzanie wielordzeniowe. Wiele komputerów można również połączyć, aby działać równolegle za pomocą metod, takich jak komputerowanie rozproszone, klastry komputerowe i masowo równolegle. Procesory mają te same możliwości i są powiązane ze wspólną pamięcią, więc zadania można łatwo przypisać lub ponownie przypisać, aby zrównoważyć obciążenie między nimi. W przetwarzaniu wielorasowym każdy procesor zawiera ATCo najmniej dwie centralne jednostki przetwarzania (CPU), zwane rdzeniami, które są odpowiedzialne za czytanie i wykonywanie instrukcji. Zasadniczo procesor wielorasowy jest w rzeczywistości wieloma procesorami w jednym zintegrowanym komponencie. Pozwala to na szybszą i bardziej wydajną komunikację między rdzeniami przetwarzania, w porównaniu z komputerami wieloprocesorowymi, w których każdy procesor jest osobnym komponentem.

Komputery wieloprocesorowe są szeroko stosowane w zastosowaniach naukowych i biznesowych. Jest to mniej powszechne w systemach komputerowych osobistych, które zwykle są projektami uniprocesorami, chociaż wieloprocesory stały się bardziej powszechne na rynku konsumenckim. Oprogramowanie komputerowe musi być specjalnie zaprojektowane dla komputerów wieloprocesorowych, aby w pełni wykorzystać korzyści, jakie może zapewnić, a ten rodzaj oprogramowania często ma problemy z wydajnością na komputerze z jednym procesorem. Podobnie programy napisane z jednym procesemSSOR z myślą zwykle zyskuje jedynie ograniczone korzyści z wieloprocesowego, ponieważ nie są one zaprojektowane tak, aby z niego skorzystać.

Technologia przetwarzania równoległych rozproszonych wykorzystuje wiele, w przeciwnym razie niezależne komputery pracujące równolegle na różnych częściach problemu, połączone przez Internet lub sieć wewnętrzną, aby mogły się ze sobą komunikować. Ten rodzaj technologii przetwarzania równoległego można stosować z komputerami, które są od siebie odległe fizycznie, choć niekoniecznie tak jest. Razem połączone komputery tworzą tak zwaną siatkę obliczeniową.

Siatki obliczeniowe mogą być bardzo duże, potencjalnie zawierają tysiące komputerów, które mogą być rozpowszechniane na całym świecie. Komputery te mogą również pracować nad niepowiązanymi problemami w tym samym czasie, a zadania są pracowane przez sieć dystrybuowane między komputerami w zależności od tego, ile wolnych pojemności przetwarzania ma w tym momencie. Obliczanie siatki różni się odm Większość innych nowoczesnych równoległych obliczeń, ponieważ pojedyncza siatka często zawiera różnorodne komputery o różnych możliwościach, a nie grupę identycznych jednostek.

Klastry komputerowe są formą technologii równoległego przetwarzania, w której wiele połączonych komputerów, zwykle o identycznych możliwościach, pracują ściśle razem jako pojedyncza jednostka. W przeciwieństwie do symetrycznego wieloprocesowego, które wykorzystuje wiele procesorów, które mają wspólną pamięć i system operacyjny, każda jednostka w klastrze jest kompletnym samodzielnym komputerem. Zwykle znajdują się w tej samej lokalizacji geograficznej i są połączone w sieci lokalnej. Niektóre komputery są budowane specjalnie do użytku w klastrach komputerowych, ale klastry można również tworzyć poprzez łączenie komputerów, które zostały pierwotnie zaprojektowane do autonomicznego działania.

Masowo równoległe komputery mają pewne podobieństwa do komputerów klastrowych, ponieważ składają się również z wielu komputerów połączonych ze sobą, ale są znacznie większe i zwykle COnt. setki lub tysiące węzłów. Mają także własne wyspecjalizowane komponenty łączące poszczególne komputery obejmujące je razem, podczas gdy klastry komputerowe łączy się ze sobą standardowym, gotowym sprzętem często nazywanym komponentami towarowymi. Najbardziej zaawansowane masowo równoległe komputery mogą być naprawdę kolosalne, zawierające dziesiątki tysięcy poszczególnych komputerów wypełniających tysiące stóp kwadratowych przestrzeni, wszystkie razem. Większość zaawansowanych superkomputerów na świecie, wykorzystywana do złożonych obliczeń w obszarach takich jak astrofizyka i globalne modelowanie klimatu, jest tego typu.