O que é a lei Sun-Ni?

A lei Sun-Ni é uma abordagem usada no processamento paralelo que tenta melhorar o desempenho. Também é chamado de aceleração limitada pela memória e foi proposto pelos professores Xian-He Sun e Lionel M. Ni. Essa lei aumenta o tamanho do problema e tenta encontrar uma solução limitada apenas pela quantidade de memória disponível. É uma generalização de duas outras abordagens usadas na computação paralela, denominadas lei de Amdahl e lei de Gustafson.

Um dos desafios da computação paralela é descobrir como o desempenho do sistema melhora quando é ampliado. Como isso pode ser difícil de medir, uma das métricas de escalabilidade mais conhecidas estudadas é a aceleração. O Speedup relaciona a execução de programas paralelos em execução em um determinado número de processadores e o tempo de execução necessário para o programa seqüencial mais rápido resolver esse problema. Um tipo de abordagem de aceleração é manter o tamanho do problema constante, permitindo aumentar o número de processadores que trabalham no problema. Isso é chamado lei de Amdahl e é conhecido como aceleração de tamanho fixo.

A lei de Amadhl, portanto, tenta reduzir o tempo de execução usando mais processadores paralelos e corrige a carga de trabalho computacional como uma constante. Essencialmente, ele tenta resolver o problema em menor e menor tempo. Por outro lado, a lei de Gustafson, também conhecida como aceleração de tempo fixo, tenta obter um resultado dentro de um tempo fixo e aumenta o tamanho do problema, realizando mais operações para obter uma solução precisa. Isso é aplicado a problemas em que há uma restrição de tempo, mas não é vital resolvê-los no menor tempo possível.

A abordagem de velocidade limitada à memória, ou a lei Sun-Ni, preocupa-se com o tamanho da memória e como ela afeta o desempenho. O tamanho do problema que pode ser resolvido é afetado pela quantidade de memória disponível. Uma memória física limitada significa que é gasto mais tempo para descobrir soluções alternativas para resolver um problema na arquitetura de computação paralela. A abordagem adotada pela lei Sun-Ni é que, se o limite de tempo especificado pela aceleração de tempo fixo for atendido e houver espaço de memória suficiente, o problema deverá ser escalado para fazer uso adequado de toda a memória disponível.

É isso que a lei Sun-Ni faz, e a fórmula considera o tamanho da memória e a relaciona com o desempenho. Todo processador em uma arquitetura de computação paralela possui uma memória fixa e a fórmula relaciona o tamanho do problema à capacidade total de memória disponível. A aceleração limitada da memória estabelecida na lei Sun-Ni é, em essência, uma generalização das acelerações de tempo fixo e de tamanho fixo. Dado que o tamanho total da memória aumenta quando o número de processadores aumenta, a lei Sun-Ni tenta utilizar todo esse espaço de memória com mais eficiência.