Parallel vs. Seriel processor

Parallel og seriel behandling beskriver, om et computersystem kan adskille beregningsopgaver til brug flere processorer eller kerner samtidigt, eller hvis den er afhængig af at udføre opgaver med en enkelt processor kerne. Alle individuelle forbrugercomputerprocessorer var serielle processorer før midten af ​​2005, da Intel introducerede den første forbruger dual-core processor. Flere enkeltkerneprocessorer kan arbejde sammen om at håndtere seriel behandling gennem netværksforbundne parallelle computerklynger eller køre flere processorer på ét bundkort.

En typisk moderne computer kører snesevis til hundredvis af opgaver på et givet tidspunkt; hver kerne arbejder dog kun på én proces på én gang. Processoren hopper konstant mellem de forskellige behandlings-"tråde" eller "instruktionsstrømme" for at køre flere samtidige programmer under en realtidsillusion kaldet samtidighed. Computeren ender med at spilde processorcyklusser, mens den skifter mellem job og kører ikke optimalt, når den multitasking.

Et parallelt behandlingsmiljø kan behandle opgaver hurtigere, når programmer er designet til at bruge parallel behandling. Serielle programmer opstiller alle instruktioner i serielt arrangement og interface med processoren ved hjælp af en enkelt tråd. Parallelle programmer fungerer ved at dele opgaver op i individuelle dele, der kan deles mellem flere processorkerner og samles igen som afsluttede opgaver. Parallelle processorer kan multiplicere processorkraften af ​​lignende clockede serielle processorer med korrekt skrevet kode. En seriel processor med en højere clockhastighed kan dog overgå parallelle processorer, når der arbejdes med en enkelt tråd.

Programmer skrevet til seriel behandling bruger kun én kerne ad gangen og behandler opgaver i sekventiel rækkefølge. En seriel processor fungerer meget som at have et dusin åbne kassebaner i en købmand, hvor en kasserer kører mellem de forskellige baner og tjekker alle ud på samme tid. Kassereren, eller CPU'en, hopper fra bane til bane og tjekker et par varer ud ad gangen, før han går videre til den næste med det mål at afslutte alle ordrer på samme tid.

Tanken bag parallelle processorer er, at flere kerner, der arbejder sammen, vil føre til bedre ydeevne. En parallel processor opfører sig som at have mere end én kasserer, der betjener et dusin kassebaner. Hvis et program er sat op til at drage fordel af parallel behandling, kan "kunden" opdele sin ordre i mindre grupper og bruge flere kassebaner på én gang.

I 2007 brugte Nvidia først parallel behandling til at fremme grafikteknologi. Grafikbehandlingsenheder bruger parallel behandling på et niveau, der blæser seriel behandlingsydelse væk, når de laver små beregninger. Mens CPU'er har en tendens til at have et let tælleligt antal kerner, kan GPU'er have tusindvis af lavere drevne kerner, der er bedre egnet til at køre enklere simultane beregninger. GPU'er bruges almindeligvis til grafik, men kan lave andre beregninger for ting som sortering og matrixalgebra.