Что такое закон Солнца-Ни?

Закон Sun-Ni - это подход, используемый в параллельной обработке, который пытается улучшить производительность. Это также называется ограничением памяти и было предложено профессорами Xian-He Sun и Lionel M. Ni. Этот закон увеличивает размер проблемы и пытается найти решение, ограниченное только объемом доступной памяти. Это обобщение двух других подходов, используемых в параллельных вычислениях, называемых законом Амдала и законом Густафсона.

Одной из задач параллельных вычислений является выяснение того, как улучшается производительность системы при ее увеличении. Поскольку это может быть трудно измерить, одним из наиболее известных исследованных показателей масштабируемости является ускорение. Ускорение относится к выполнению параллельных программ, работающих на определенном количестве процессоров, и времени выполнения, которое требуется самой быстрой последовательной программе для решения этой проблемы. Один из способов ускорения состоит в том, чтобы поддерживать постоянный размер проблемы, позволяя увеличить число процессоров, работающих над этой проблемой. Это называется законом Амдала и известно как ускорение фиксированного размера.

Таким образом, закон Амадля пытается сократить время выполнения, используя больше параллельных процессоров, и фиксирует вычислительную нагрузку как постоянную. По сути, он пытается решить проблему в меньшее и меньшее время. Напротив, закон Густафсона, также известный как ускорение с фиксированным временем, пытается получить результат в течение фиксированного времени и увеличивает масштаб проблемы, выполняя больше операций, чтобы получить точное решение. Это применимо к проблемам, где есть временные ограничения, но не жизненно важно решать их в кратчайшие сроки.

Подход с ограничением памяти или закон Sun-Ni связан с размером памяти и ее влиянием на производительность. Размер проблемы, которую можно решить, зависит от объема доступной памяти. Ограниченная физическая память означает, что больше времени уходит на поиск обходных путей для решения проблемы в архитектуре параллельных вычислений. Подход, используемый в законе Сунь-Ни, заключается в том, что, если соблюдено ограничение по времени, установленное для ускорения с фиксированным временем, и имеется достаточно места в памяти, проблема должна быть масштабирована для адекватного использования всей доступной памяти.

Это то, что делает закон Sun-Ni, и формула учитывает объем памяти и соотносит его с производительностью. Каждый процессор в архитектуре параллельных вычислений имеет фиксированную память, и формула соотносит размер проблемы с общей доступной емкостью памяти. Ограниченное ускорение памяти, заложенное в законе Сунь-Ни, по сути, является обобщением ускорений как с фиксированным, так и с фиксированным размером. Учитывая, что общий объем памяти увеличивается с увеличением числа процессоров, закон Сун-Ни пытается использовать все это пространство памяти более эффективно.