Der Unterschied zwischen parallelem Rechnen und verteiltem Rechnen

Der Unterschied zwischen parallelem Rechnen und verteiltem Rechnen

1 Es werden mehr Maschinen in paralleles Rechnen investiert, die Datengröße bleibt unverändert und die Die Berechnungsgeschwindigkeit ist höher, während verteiltes Rechnen mehr Maschinen erfordert und größere Datenmengen verarbeiten kann.

2. Paralleles Rechnen muss eine Zeitsynchronisation erfordern, während verteiltes Rechnen keine zeitliche Begrenzung hat.

Parallel Computing

Parallel Computing bezieht sich auf den Prozess der gleichzeitigen Nutzung mehrerer Computerressourcen zur Lösung von Computerproblemen wirksame Mittel zur Verbesserung der Rechengeschwindigkeit und Verarbeitungsleistung von Computersystemen. Seine Grundidee besteht darin, mehrere Prozessoren zu verwenden, um dasselbe Problem gemeinsam zu lösen, dh das zu lösende Problem in mehrere Teile zu zerlegen und jeden Teil von einem unabhängigen Prozessor parallel zu berechnen. Ein Parallelrechnersystem kann entweder ein speziell entwickelter Supercomputer mit mehreren Prozessoren oder ein Cluster aus mehreren unabhängigen Computern sein, die auf irgendeine Weise miteinander verbunden sind. Die Datenverarbeitung wird durch parallele Rechencluster abgeschlossen und die Verarbeitungsergebnisse werden an den Benutzer zurückgegeben.

Paralleles Rechnen kann in Zeitparallelität und räumliche Parallelität unterteilt werden.

Zeitparallelität: bezieht sich auf Fließbandtechnologie. Wenn eine Fabrik beispielsweise Lebensmittel produziert, sind die Schritte unterteilt in:

1. Spülen: Lebensmittel gründlich ausspülen.

2． Desinfektion: Lebensmittel desinfizieren.

3． Schneiden: Lebensmittel in kleine Stücke schneiden.

4． Verpackung: Lebensmittel in Verpackungsbeutel füllen.

Wenn das Fließband nicht verwendet wird, wird das nächste Lebensmittel erst verarbeitet, wenn ein Lebensmittel die oben genannten vier Schritte abgeschlossen hat, was zeitaufwändig ist und die Effizienz beeinträchtigt. Mithilfe der Fließbandtechnik können jedoch vier Lebensmittel gleichzeitig verarbeitet werden. Dies ist Zeitparallelität in parallelen Algorithmen. Das gleichzeitige Starten von zwei oder mehr Operationen verbessert die Rechenleistung erheblich.

Räumliche Parallelität: bezieht sich auf die gleichzeitige Ausführung von Berechnungen durch mehrere Prozessoren, d. h. die Verbindung von mehr als zwei Prozessoren über ein Netzwerk, um verschiedene Teile derselben Aufgabe gleichzeitig zu berechnen, oder ein einzelner Prozessor kann nicht groß sein -Maßstabsprobleme gelöst.

Zum Beispiel plant Xiao Li, am Tag des Baumes drei Bäume zu pflanzen. Wenn Xiao Li alleine sechs Stunden braucht, um die Aufgabe zu erledigen, ruft er am Tag des Baumes seine guten Freunde Xiao Hong und Xiao Wang an, und die drei von ihnen Sie beginnen gleichzeitig mit dem Graben von Löchern und dem Pflanzen von Bäumen. Dabei handelt es sich um räumliche Parallelität in parallelen Algorithmen, die eine große Aufgabe in mehrere identische Teilaufgaben aufteilt, um die Problemlösung zu beschleunigen.

Verteiltes Rechnen

Breite Definition

Studie darüber, wie man ein Problem, das sehr große Rechenleistung erfordert, in viele kleine Teile und dann in diese Teile aufteilt werden vielen Computern zur Verarbeitung zugewiesen und schließlich werden die Berechnungsergebnisse kombiniert, um das Endergebnis zu erhalten.

Jüngste verteilte Computerprojekte wurden genutzt, um die ungenutzte Rechenleistung von Tausenden freiwilligen Computern auf der ganzen Welt über das Internet zu nutzen, um elektrische Signale aus dem Weltraum zu analysieren, um nach versteckten Schwarzen Löchern zu suchen und das Mögliche zu erforschen Existenz von außerirdischem intelligentem Leben; Sie können nach Mersenne-Primzahlen mit mehr als 10 Millionen Ziffern suchen und nach wirksameren Medikamenten gegen HIV suchen. Diese Projekte sind sehr umfangreich und erfordern eine erstaunliche Menge an Berechnungen. Es ist absolut unmöglich, dass ein einzelner Computer oder eine einzelne Person sie innerhalb einer akzeptablen Zeit abschließen kann.

Definition der Chinesischen Akademie der Wissenschaften

Wenn zwei oder mehr Softwareprogramme Informationen miteinander teilen, kann diese Software auf demselben Computer oder auf mehreren über ein Netzwerk verbundenen Computern ausgeführt werden. Verteiltes Rechnen hat gegenüber anderen Algorithmen folgende Vorteile:

1. Seltene Ressourcen können gemeinsam genutzt werden.

2. Verteiltes Rechnen kann die Rechenlast auf mehreren Computern ausgleichen.

3. Sie können das Programm auf dem Computer platzieren, der für die Ausführung am besten geeignet ist.

Unter anderem ist die gemeinsame Nutzung seltener Ressourcen und der Lastenausgleich eine der Kernideen des computerverteilten Rechnens.

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