Параллельные вычислительные системы - BioinforMatix.ru - портал по биоинформатике, имейджингу и биософту

Параллельные вычислительные системы

Печать E-mail
Автор Команда bioinformatix.ru   
26.04.2009 г.

Параллельные вычислительные системы — компьютерные системы, реализующие тем или иным способом параллельную обработку данных на многих вычислительных узлах для повышения общей скорости расчета. Идея распараллеливания вычислений базируется на том, что большинство задач может быть разделено на набор меньших задач, которые могут быть решены одновременно. Обычно параллельные вычисления требуют координации действий. Параллельные вычисления существуют   в  нескольких формах: параллелизм на уровне битов, параллелизм на уровне инструкций, параллелизм данных, параллелизм задач. Параллельные вычисления использовались много лет  в  основном  в  высокопроизводитьных вычислениях, но  в  последнее время к ним возрос интерес  в  следствии существования физических ограничений на рост тактовой частоты процессоров. Параллельные вычисления стали доминирующей парадигмой  в  архитектуре компьютеров,  в  основном  в  форме многоядерных процессоров.

Писать программы для параллельных систем сложнее, чем для последовательных, так как конкуренция за ресурсы представляет новый класс потенциальных ошибок  в  программном обеспечении(багов), среди которых состояние гонки является самой распространенной. Взаимодействие и синхронизация между процессами представляют большой барьер для получения высокой производительности параллельных систем.  В  последние годы также стали рассматривать вопрос о потреблении электроэнергии праллельными компьютерами.  Характер увеличение скорости программы  в  результате распараллеливания объясняется законом Амдала.

Если при вычислении не применяются циклические (повторяющиеся) действия, то N вычислительных модулей никогда не выполнят работу  в  N раз быстрее, чем один единственный вычислительный модуль.

Например, для быстрой сортировки массива на двухпроцессорной машине можно разделить массив пополам и сортировать каждую половину на отдельном процессоре. Сортировка каждой половины может занять разное время, поэтому необходима синхронизация.

Последнее обновление ( 26.04.2009 г. )
 
« Пред.   След. »