Quais são os diferentes tipos de tecnologia de processamento paralelo?
O processamento paralelo é um tipo de processamento de computador, no qual grandes tarefas de computação são divididas em subtarefas menores que são processadas simultaneamente ou em paralelo, em vez de sequencialmente. Essa tecnologia é amplamente utilizada na computação moderna, especialmente para problemas avançados, como os tratados nas ciências naturais. Exemplos de tecnologia de processamento paralelo em um único dispositivo incluem multiprocessamento simétrico e processamento multicore. Vários computadores também podem ser vinculados para trabalhar em paralelo por meio de métodos como computação distribuída, clusters de computador e computadores massivamente paralelos. Os processadores têm os mesmos recursos e estão vinculados a uma memória comum, para que as tarefas possam ser facilmente atribuídas ou transferidas conforme necessário para equilibrar a carga de trabalho entre eles. No processamento multicore, cada processador contém emPelo menos duas unidades de processamento central (CPUs), chamadas núcleos, responsáveis pela leitura e execução de instruções. Essencialmente, um processador multicore é na verdade vários processadores em um único componente integrado. Isso permite uma comunicação mais rápida e eficiente entre os núcleos de processamento, em comparação com os computadores multiprocessadores, nos quais cada CPU é um componente separado.
Computadores multiprocessadores são amplamente utilizados em aplicativos científicos e de negócios. É menos comum em sistemas de computadores pessoais, que geralmente são projetos uniprocessadores, embora os multiprocessadores tenham se tornado mais comuns no mercado de consumidores. O software de computador deve ser projetado especificamente para computadores multiprocessadores para aproveitar ao máximo os benefícios que ele pode oferecer, e esse tipo de software geralmente tem problemas de desempenho em um computador de processador único como resultado. Da mesma forma, programas escritos com um único proceO SSOR em mente geralmente obtém apenas benefícios limitados com o multiprocessamento, porque eles não foram projetados para aproveitar isso.
A tecnologia de processamento paralela distribuída usa vários computadores independentes, trabalhando em diferentes partes de um problema em paralelo, vinculados pela Internet ou em uma rede interna para que possam se comunicar. Esse tipo de tecnologia de processamento paralela pode ser usada com computadores fisicamente distantes um do outro, embora esse nem seja necessariamente o caso. Juntos, os computadores vinculados formam o que é chamado de grade computacional.
As grades computacionais podem ser muito grandes, potencialmente incorporando milhares de computadores que podem se espalhar por todo o mundo. Esses computadores também podem estar trabalhando em problemas não relacionados ao mesmo tempo, com as tarefas sendo trabalhadas pela grade distribuída entre os computadores de acordo com quanta capacidade de processamento sobressalente que cada um tem naquele momento. A computação de grade difere paraM A maioria das outras computação paralela moderna, porque uma única grade geralmente inclui uma variedade diversificada de computadores de recursos variados, em vez de um grupo de unidades idênticas.
Clusters de computador são uma forma de tecnologia de processamento paralelo na qual vários computadores vinculados, geralmente com recursos idênticos, trabalham em conjunto como uma única unidade. Ao contrário do multiprocessamento simétrico, que usa vários processadores que compartilham uma memória comum e um sistema operacional, cada unidade individual em um cluster é um computador independente completo. Eles geralmente estão na mesma localização geográfica e estão conectados em uma rede local. Alguns computadores são construídos especificamente para uso em clusters de computadores, mas os clusters também podem ser formados pela vinculação de computadores que foram originalmente projetados para operar autonomamente.
Computadores massivamente paralelos têm algumas semelhanças com os computadores de cluster, porque também são compostos por vários computadores unidos, mas são muito maiores e geralmente COnitra centenas ou milhares de nós. Eles também têm seus próprios componentes especializados que ligam os computadores individuais compreendendo-o, enquanto os clusters de computadores são unidos por hardware padrão e pronta para uso frequentemente chamado de componentes de commodities. Os computadores massivamente paralelos mais avançados podem ser verdadeiramente colossais, contendo dezenas de milhares de computadores individuais preenchendo milhares de metros quadrados de espaço, todos trabalhando juntos. A maioria dos supercomputadores avançados do mundo, usada para cálculos complexos em áreas como astrofísica e modelagem climática global, são desse tipo.