首页 >
平行运算
✍ dations ◷ 2025-09-19 14:56:20 #平行运算
并行计算(英语:parallel computing)一般是指许多指令得以同时进行的计算模式。在同时进行的前提下,可以将计算的过程分解成小部分,之后以并发方式来加以解决。电脑软件可以被分成数个运算步骤来运行。为了解决某个特定问题,软件采用某个算法,以一连串指令运行来完成。传统上,这些指令都被送至单一的中央处理器,以循序方式运行完成。在这种处理方式下,单一时间中,只有单一指令被运行(processor level: 比较微处理器,CISC, 和RISC,即流水线Pipeline的概念,以及后来在Pipeline基础上以提高指令处理效率为目的的硬件及软件发展,比如branch-prediction, 比如forwarding,比如在每个运算单元前的指令堆栈,汇编程序员对programm code的顺序改写)。并行运算采用了多个运算单元,同时运行,以解决问题。相对于串行计算,并行计算可以划分成时间并行和空间并行。时间并行即指令流水化,空间并行使用多个处理器执行并发计算,当前研究的主要是空间的并行问题。以程序和算法设计人员的角度看,并行计算又可分为数据并行和任务并行。数据并行把大的任务化解成若干个相同的子任务,处理起来比任务并行简单。空间上的并行导致两类并行机的产生,按照麦克·弗莱因(Michael Flynn)的说法分为单指令流多数据流(SIMD)和多指令流多数据流(MIMD),而常用的串行机也称为单指令流单数据流(SISD)。MIMD类的机器又可分为常见的五类:并行向量处理机(PVP)、对称多处理机(SMP)、大规模并行处理机(MPP)、工作站机群(COW)、分布式共享存储处理机(DSM)。并行计算机有以下五种访存模型:均匀访存模型(UMA)、非均匀访存模型(NUMA)、全高速缓存访存模型(COMA)、一致性高速缓存非均匀存储访问模型(CC-NUMA)和非远程存储访问模型(NORMA)。不像串行计算机那样,主流使用冯·诺伊曼的计算模型,并行计算机没有一个统一的计算模型。不过,人们已经提出了几种有价值的参考模型:PRAM模型,BSP模型,LogP模型,C^3模型等。并行计算机是靠网络将各个处理机或处理器连接起来的,一般来说有以下几种方式网络的基本术语:并行算法是一门还没有发展成熟的学科,虽然人们已经总结出了相当多的经验,但是远远不及串行算法那样丰富。并行算法设计中最常用的的方法是PCAM方法,即划分,通信,组合,映射。首先划分,就是将一个问题平均划分成若干份,并让各个处理器去同时执行;通信阶段,就是要分析执行过程中所要交换的数据和任务的协调情况,而组合则是要求将较小的问题组合到一起以提高性能和减少任务开销,映射则是要将任务分配到每一个处理器上。总之,并行算法还需要相当多完善的地方。
并行算法与串行算法最大的不同之处在于,并行算法不仅要考虑问题本身,而且还要考虑所使用的并行模型,网络连接等等。
相关
- 盐盐可以指:
- 舒马曲坦舒马曲坦 (英语:Sumatriptan,或译为舒马普坦)是一种曲坦类药物,用于治疗偏头痛。在结构上,舒马曲坦和蟾毒色胺、5-甲氧基二甲基色胺一样是一种生物碱——二甲基色胺(DMT)的衍生物,其
- Α-葡聚糖α-葡聚糖(alpha glucan)是指由α-葡萄糖聚合形成的聚糖。淀粉(包括直链淀粉和支链淀粉)、糖原均属于α-葡聚糖。在淀粉和糖原分子中,主链的不同单体之间由α-1,4-糖苷键聚合而成
- 阴道滴虫滴虫性阴道炎(英语:trichomoniasis,trich)也称为滴虫炎,,是因为阴道毛滴虫(英语:Trichomonas vaginalis)所引起的传染病,会造成女性阴道或是男性尿道的发炎。约70%的女性及男性在罹病
- 固态瘤新生物、息肉、瘜肉或赘生物(英语:neoplasm),是指身体细胞组织不正常的增生,当生长的数量庞大,便会成为肿瘤(英语:tumor)。而肿瘤亦可以是良性或恶性的。肿瘤(英语:tumor)在医学上是指细
- 浮游生物浮游生物(英语:Plankton)泛指生活于水中而缺乏有效移动能力的漂流生物,其中分有浮游植物及浮游动物。部分浮游生物具游动能力,但其游动速度往往比它自身所在的洋流流速来得缓慢,因
- 游艇游艇是一种休闲取向的船只,大多出现于私人会所等地。游艇的长度大多从32到35呎(10-11米)起跳,以至100呎以上,100呎(34米)以上的可以称为巨型游艇,而超过200呎(70米)的也称为超级游艇.
- 国土安全部美国国土安全部(英语:United States Department of Homeland Security,缩写:DHS)是美国联邦政府于2003年1月24日成立的联邦行政部门,是目前美国最新的联邦内阁部门以及职员人数第
- 雅克·卡蒂埃雅克·卡蒂埃(法语:Jacques Cartier,1491年12月31日-1557年9月1日)是法国探险家、航海家。雅克·卡蒂埃在法国国王弗朗索瓦一世的资助下一共进行了三次航行。既未能开辟通往东方
- 西蒙·纽康西蒙·纽康(英语:Simon Newcomb,1835年3月12日-1909年7月11日),美国籍加拿大天文学家、数学家暨科幻小说作家。虽然他只接受过短期学校教育,却在钟表学(英语:Horology)、经济学及数学