INTRODUCCIÓN DE PARALELISMO

Introducción al paralelismo

¿Por qué la computación paralela?

Casi todo cálculo realizado durante los primeros cuarenta años de la historia de la Computadoras podrían llamarse secuencial. Una de las características de la computación secuencial  inicial es que emplea un único procesador para resolver algún problema.

El cálculo paralelo se define como la práctica de emplear un (usualmente grande) Número de procesadores cooperantes, la comunicación entre ellos para resolver los grandes problemas rápidamente. Rápidamente se ha convertido en un área importante

Durante los últimos cinco años, la computación paralela se ha vuelto tan amplia y fuerte que la mayoría de las investigaciones realizadas en los campos del diseño y análisis de algoritmos, lenguajes de programación, aplicaciones informáticas y arquitecturas informáticas están dentro de su contexto.

Nuevas máquinas en paralelo con nuevas arquitecturas se están construyendo cada día. Los ordenadores moderadamente paralelas generalmente se tratan de diferentes formas.

El número de procesadores en estas máquinas llega a 65.536 hoy en día, con algunos sueños de construir en un futuro próximo una máquina con 128.000 procesadores. Sin embargo, el alto costo de la construcción de este tipo de máquinas, combinado con la falta de los fondos disponibles que tradicionalmente provenía de los militares, aplazar planes.

Redes de interconexión

La computación paralela llegó a la edad de mediados de los ochenta, cuando los fabricantes de chips fueron capaces de producir grandes cantidades de chips de  procesador económicamente. Por lo tanto de repente, tener un montón de fichas que contienen los procesadores junto con pequeño local memorias (los elementos de procesamiento de llamadas o PES) no fue un problema.

Máquinas comerciales paralelas y simuladores

La última década vio un gran número de nuevas máquinas paralelas de mayor o menor éxito, capacidades, potencia de cálculo y las etiquetas de precios. Existe un informe en curso enumerando el máximo rendimiento de las 500 supercomputadoras en el mundo que se actualiza con regularidad. El funcionamiento máximo es el máximo rendimiento teórico de equipo. (También significa que el rendimiento mínimo que el fabricante asegura que nunca se alcanzará.) De acuerdo con el informe publicado en Julio de 1993, la CM-5 computadoras con procesadores 1024 y 131 pico Gflops actuación fue la computadora más potente del mercado, su precio fue alrededor de $ 25 millones. 

¿Quién necesita computadoras paralelas?

La mayoría de la gente considera que las computadoras ya extremadamente potente y rápido. Si utilizar un ordenador personal para escribir cartas, navegar por Internet, equilibrando su chequera y jugando al ajedrez, entonces usted probablemente no necesita más potencia de cálculo (a menos que usted es un jugador de ajedrez muy bueno). Por el otro mano, hay varias aplicaciones científicas que sin duda podría utilizar mucho más potencia de cálculo. Entre ellos:

•       Gráficos: Representación de volumen, la realidad virtual, el trazado de rayos.

•       Simulación: predicción del tiempo, la verificación Chip, la exploración petrolera.

•       Procesamiento de imágenes: Mejora de la imagen, la extracción de características.

•     Inteligencia Artificial: reconocimiento de imagen, reproducción de juegos (ajedrez, etc).

•       Buscando base de datos grande: Programación de vuelos, la coincidencia de ADN (La proyecto del genoma humano).

Esta lista puede seguir y seguir, ya que cualquier área científica podría utilizar mejor y computadoras más rápidas. De hecho, los ordenadores se consideran los laboratorios del futuro. 

Paralelismos de E/S  -El próximo desafío

A pesar de que el rendimiento de procesamiento de los ordenadores han aumentado considerablemente en los últimos años, de entrada / salida (I / O) dispositivos no se han mantenido con esta tendencia. Mientras que la velocidad del procesador recibe aproximadamente ocho veces más rápido cada diez años, el acceso a la memoria principal y el disco disminución del tiempo de ciclo por sólo un tercio en el mismo período de tiempo. Como te das cuenta, esta se ensancha la brecha entre E / S y los tiempos de procesamiento.

Por lo tanto, nuestra capacidad de utilizar ordenadores muy rápidos eficiente, depende de nuestra capacidad para alimentar con datos suficientemente rápido. Este es el paralelo llamado  E/S  cuello de botella, la mala noticia se espera que empeore en el futuro, y una gran cantidad de investigación que se está haciendo hoy en esta dirección. La ley federal de alta Performance Computing y el programa de Comunicación (HPCC) convoca a la desarrollo de la computadora 3T, que tendrá

•      1 Tflops potencia de cálculo,

•      1 TByte memoria principal, y

•      1 TByte / s de E / S de ancho de banda.