Co to jest prawo Sun-Ni?

Prawo Sun-Ni jest podejściem stosowanym w równoległym przetwarzaniu, które ma na celu poprawę wydajności. Nazywa się to również przyspieszeniem związanym z pamięcią i zostało zaproponowane przez profesorów Xian-He Sun i Lionela M. Ni. To prawo skaluje rozmiar problemu i próbuje znaleźć rozwiązanie ograniczone tylko ilością dostępnej pamięci. Jest to uogólnienie dwóch innych podejść stosowanych w obliczeniach równoległych, zwanych prawem Amdahla i prawem Gustafsona.

Jednym z wyzwań w obliczeniach równoległych jest ustalenie, w jaki sposób poprawia się wydajność systemu po jego skalowaniu. Ponieważ może to być trudne do zmierzenia, jednym z najbardziej znanych badanych wskaźników skalowalności jest przyspieszenie. Przyspieszenie wiąże się z wykonywaniem równoległych programów działających na pewnej liczbie procesorów oraz czasem wykonania potrzebnym najszybszemu programowi sekwencyjnemu do rozwiązania tego problemu. Jednym z rodzajów podejścia przyspieszającego jest utrzymywanie stałego rozmiaru problemu, co pozwala zwiększyć liczbę procesorów pracujących z problemem. Nazywa się to prawem Amdahla i jest znane jako przyspieszenie o stałym rozmiarze.

Prawo Amadhla próbuje zatem skrócić czas wykonywania przy użyciu większej liczby równoległych procesorów i naprawia obciążenie obliczeniowe jako stałe. Zasadniczo próbuje rozwiązać problem w coraz krótszym czasie. Natomiast prawo Gustafsona, znane również jako przyspieszenie w określonym czasie, próbuje uzyskać wynik w ustalonym czasie i skaluje rozmiar problemu, wykonując więcej operacji w celu uzyskania dokładnego rozwiązania. Odnosi się to do problemów, w których występuje ograniczenie czasowe, ale ich rozwiązanie w najkrótszym możliwym czasie nie jest konieczne.

Metoda przyspieszenia ograniczona pamięcią lub zasada Sun-Ni dotyczy wielkości pamięci i jej wpływu na wydajność. Rozmiar problemu, który można rozwiązać, zależy od ilości dostępnej pamięci. Ograniczona pamięć fizyczna oznacza, że ​​poświęca się więcej czasu na rozwiązywanie problemów w celu rozwiązania problemu w architekturze obliczeń równoległych. Podejście przyjęte przez prawo Sun-Ni polega na tym, że jeśli limit czasowy określony przez przyspieszenie czasowe jest przestrzegany i jest wystarczająca ilość pamięci, problem należy przeskalować, aby odpowiednio wykorzystać całą dostępną pamięć.

To właśnie robi prawo Sun-Ni, a formuła uwzględnia rozmiar pamięci i odnosi ją do wydajności. Każdy procesor w równoległej architekturze obliczeniowej ma stałą pamięć, a formuła wiąże rozmiar problemu z całkowitą dostępną pojemnością pamięci. Przyspieszenie ograniczone pamięcią określone w prawie Sun-Ni jest zasadniczo uogólnieniem zarówno przyspieszeń o stałym czasie, jak i o stałej wielkości. Biorąc pod uwagę, że całkowity rozmiar pamięci zwiększa się wraz ze wzrostem liczby procesorów, prawo Sun-Ni próbuje efektywniej wykorzystać całą tę pamięć.