Co to jest przetwarzanie równoległe?

Przetwarzanie równoległe to jednoczesne przetwarzanie tego samego zadania na dwóch lub więcej mikroprocesorach w celu uzyskania szybszych wyników. Zasoby komputerowe mogą obejmować pojedynczy komputer z wieloma procesorami, kilka komputerów połączonych siecią lub kombinację obu. Procesory uzyskują dostęp do danych poprzez pamięć współdzieloną. Niektóre superkomputerowe systemy przetwarzania równoległego mają setki tysięcy mikroprocesorów.

Za pomocą przetwarzania równoległego można wykonać wiele obliczeń jednocześnie, skracając czas potrzebny na ukończenie projektu. Przetwarzanie równoległe jest szczególnie przydatne w projektach wymagających złożonych obliczeń, takich jak modelowanie pogody i cyfrowe efekty specjalne. Weźmy prawdziwy przykład, aby zrozumieć skuteczność przetwarzania równoległego.

Jeśli ruchliwe centrum handlowe ma tylko jeden licznik gotówki, klienci utworzą jedną kolejkę i będą czekać na swoją kolej. Jeśli są dwa liczniki gotówki, zadanie można skutecznie podzielić. Klienci utworzą dwie kolejki i będą obsługiwani dwa razy szybciej. Jest to przypadek, w którym przetwarzanie równoległe jest skutecznym rozwiązaniem.

Za pomocą równoległego przetwarzania można skutecznie rozwiązać bardzo skomplikowane problemy naukowe, które w przeciwnym razie byłyby niezwykle trudne do rozwiązania. Obliczenia równoległe mogą być skutecznie wykorzystywane do zadań, które wymagają dużej liczby obliczeń, mają ograniczenia czasowe i można je podzielić na kilka mniejszych zadań.

Równoległe przetwarzanie jest szczególnie korzystne w takich obszarach, jak pogoda i klimat, reakcje chemiczne i jądrowe, eksploracja ropy naftowej, pomiar danych sejsmicznych, technologia kosmiczna, obwody elektroniczne, genom ludzki, medycyna, zaawansowana grafika i rzeczywistość wirtualna oraz procesy produkcyjne.

Najprawdopodobniej równoległość jest przyszłością komputerów. Ogólnie rzecz biorąc, pomyślne wdrożenie przetwarzania równoległego wiąże się z dwoma wyzwaniami:

• Zadania powinny być tak skonstruowane, aby można je było wykonywać jednocześnie
• Należy zachować sekwencję zadań, które należy wykonać jeden po drugim