Približen posnetek procesorskega čipa na matični plošči računalnika
Zasluga slike: Riccardo_Mojana/iStock/Getty Images
Vzporedna in serijska obdelava opisujeta, ali lahko računalniški sistem razdeli računske naloge za uporabo več procesorjev ali jeder hkrati ali če je odvisno od dokončanja nalog z enim samim procesorjem jedro. Vsi posamezni potrošniški računalniški procesorji so bili serijski procesorji pred sredino leta 2005, ko je Intel predstavil prvi potrošniški dvojedrni procesor. Več enojedrnih procesorjev lahko sodeluje pri serijski obdelavi prek omrežnih vzporednih računalniških grozdov ali izvaja več procesorjev na eni matični plošči.
Računalniki so večopravilni stroji
Tipičen sodobni računalnik v vsakem trenutku izvaja na desetine do stotine nalog; vendar vsako jedro hkrati deluje samo na enem procesu. Procesor nenehno skače med različnimi procesnimi "nitmi" ali "tokovi navodil", da zažene več sočasnih programov v iluziji v realnem času, imenovani sočasnost. Računalnik na koncu zapravlja cikle procesorja med preklapljanjem med opravili in ne deluje optimalno pri večopravilnosti.
Video dneva
Vzporedno izvajanje nalog
Okolje za vzporedno obdelavo lahko hitreje obdela naloge, če so programi zasnovani tako, da uporabljajo vzporedno obdelavo. Serijski programi razporedijo vsa navodila v serijsko razporeditev in vmesnik s procesorjem z uporabo ene same niti. Vzporedni programi delujejo tako, da naloge razdelijo na posamezne dele, ki jih lahko razdelimo med več procesorskih jeder in jih ponovno sestavimo kot dokončane naloge. Vzporedni procesorji lahko pomnožijo procesorsko moč serijskih procesorjev s podobno taktom s pravilno napisano kodo. Vendar pa lahko serijski procesor z višjo taktno hitrostjo prekaša vzporedne procesorje pri delu z enim samim navojem.
Serijska obdelava v akciji
Programi, napisani za serijsko obdelavo, uporabljajo samo eno jedro naenkrat in obdelujejo naloge v zaporednem vrstnem redu. Serijski procesor deluje podobno, kot če imate ducat odprtih blagajniških pasov v trgovini z živili z eno blagajno, ki teče med različnimi pasovi in odjavlja vse hkrati. Blagajnik ali CPU skače iz steze v pas in odjavlja nekaj artiklov naenkrat, preden se premakne na naslednjega s ciljem, da dokonča vsa naročila hkrati.
Vzporedna obdelava v akciji
Ideja vzporednih procesorjev je, da bo več jeder, ki delujejo skupaj, vodilo do boljše zmogljivosti. Vzporedni procesor se obnaša tako, kot da ima več kot en blagajnik, ki upravlja ducat blagajniških pasov. Če je program nastavljen tako, da izkorišča prednost vzporedne obdelave, bi lahko "kupec" svoje naročilo razdelil na manjše skupine in uporabil več odjavnih pasov hkrati.
Vzporedni procesorji širijo možnosti
Leta 2007 je Nvidia prvič uporabila vzporedno obdelavo za napredek grafične tehnologije. Grafične procesne enote uporabljajo vzporedno obdelavo na ravni, ki pri majhnih izračunih zmanjša zmogljivost serijske obdelave. Medtem ko imajo CPE običajno lahko štetje število jeder, imajo grafični procesorji lahko na tisoče jeder z manjšo močjo, ki so bolj primerna za izvajanje enostavnejših hkratnih izračunov. Grafični procesorji se običajno uporabljajo za grafiko, vendar lahko izvajajo druge izračune za stvari, kot sta razvrščanje in matrična algebra.
