Równoległe procesory i serie

Przetwarzanie równoległe

Równoległe przetwarzanie wymaga techniki, w której złożone zbiory danych są dzielone na pojedyncze wątki i przetwarzane jednocześnie przez jeden lub więcej rdzeni. Zarówno AMD, jak i Intel zastosowały tę technikę (znaną jako HTT), aby znacznie zwiększyć szybkość, z jaką pracują. Do niedawna nie zawsze zapewniało to znaczny wzrost prędkości, ponieważ technologia podziału zestawów danych, a następnie ponownego ich składania, była zgodna z ich zasadami.

Przetwarzanie szeregowe

Przetwarzanie szeregowe wymaga techniki, w której dane są porządkowane sekwencyjnie, a następnie obliczane przez indywidualny procesor. Ta technika działa bardzo dobrze na uporządkowanych listach, które używają podobnych skurczów. Największym problemem jest to, że tylko jeden bit danych może być przetwarzany na raz, a złożone programy nie mogą być podzielone na mniejsze segmenty.

Superkomputery

Wielu programistów podjęło rozwój przetwarzania równoległego do następnego kroku, tworząc sieci potężnych superkomputerów. Sieci te działają jednocześnie dzięki użyciu skomplikowanego oprogramowania kontrolera, które dzieli złożony program i równania przez sieć, a następnie zbiera dane całkowite. Niektóre z najpotężniejszych superkomputerów początkowo były projektami wojskowymi lub edukacyjnymi, aż do roku 2000, kiedy większe klastry były obsługiwane przez firmy z branży gier wideo w celu obsługi gier MMOG (massively multiplayer online games). W 2008 roku największa sieć superkomputerowa pochodziła z projektu Folding @ home, który składa się z kilku milionów konsol PlayStation 3 na całym świecie.

Znaczenie

Zgodnie z prawem Moore'a (Gordon Moore, Intel Corporation), moc obliczeniowa (gęstość tranzystorów) komputerów wzrasta ze stałą prędkością, podwajając się w przybliżeniu co określoną liczbę lat. Wprowadzenie zaawansowanych procesów produkcyjnych mniejszych niż 65 nanometrów umożliwiło istotne zmiany mocy procesorów, głównie ze względu na możliwość umieszczenia kilku rdzeni przetwarzania w jednym komponencie. Teraz, gdy opracowano wystarczającą architekturę sterowania, aby poprawnie dekodować i montować złożone struktury programistyczne, procesory równoległe znacznie przekroczyły ich poprzedników.

Wnioski

Przetwarzanie danych szeregowych było najlepszym sposobem przetwarzania zbiorów danych, zanim sprzęt i oprogramowanie ostatecznie się połączyły i umożliwiło równoległe przetwarzanie. Projekt ludzkiego genomu ma trzy miliardy zestawów danych i oczekiwano, że całkowite odkodowanie zajmie około 100 lat. Jednak prawie cała sekwencja DNA homo sapiens została zdekodowana w ciągu zaledwie 13 lat, dzięki ogromnym sieciom superkomputerów i wykorzystaniu przetwarzania równoległego.