发布网友 发布时间:2024-07-22 16:42
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热心网友 时间:2024-08-05 22:49
并行计算,即同时利用多个计算资源来解决复杂问题,其核心在于提升计算效率。这些资源可以是多处理器的计算机,网络连接的分布式系统,或者两者相结合。目标是通过并行处理来缩短大型问题的解决时间,节省成本,以及突破单机存储限制。
并行计算的特征体现在将任务拆分为独立部分,同时执行多个指令,以及在多资源环境下比单资源更快速。它与串行计算相对,包含时间并行(如流水线)和空间并行(多个处理器同时工作)两种形式。从编程角度看,数据并行和任务并行是并行计算的两种主要类型,其中数据并行较易实现。
并行计算机的体系结构多样,根据Flynn的分类,有SIMD(单指令流多数据流)和MIMD(多指令流多数据流)机器,如PVP、SMP、MPP、COW和DSM。并行计算机的访存模型有UMA、NUMA、COMA、CC-NUMA和NORMA,展示了不同的数据访问模式。
在计算模型方面,尽管没有统一标准,但PRAM、BSP、LogP和C^3等模型提供了有价值的参考。并行计算机通过网络连接各个处理单元,固定连接和动态连接网络是常见的连接方式,如一维阵列、树连接、交叉开关网络等,涉及的术语如节点度、网络直径和对剖宽度等衡量了网络性能。
并行计算或称平行计算是相对于串行计算来说的。所谓并行计算可分为时间上的并行和空间上的并行。 时间上的并行就是指流水线技术,而空间上的并行则是指用多个处理器并发的执行计算。