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.
