Крупни план процесорског чипа на матичној плочи рачунара
Кредит за слику: Риццардо_Мојана/иСтоцк/Гетти Имагес
Паралелна и серијска обрада описују да ли рачунарски систем може раставити рачунске задатке које треба користити неколико процесора или језгара истовремено или ако се ослања на извршавање задатака са једним процесором језгро. Сви појединачни потрошачки рачунарски процесори су били серијски процесори пре средине 2005. године када је Интел представио први потрошачки процесор са два језгра. Неколико процесора са једним језгром може да ради заједно за руковање серијском обрадом кроз умрежене паралелне рачунарске кластере или покретање неколико процесора на једној матичној плочи.
Рачунари су машине за више задатака
Типичан савремени рачунар извршава десетине до стотине задатака у било ком тренутку; међутим, свако језгро ради само на једном процесу одједном. Процесор стално скаче између различитих „нити“ обраде или „токова инструкција“ да би покренуо неколико истовремених програма под илузијом у реалном времену која се зове конкурентност. Рачунар на крају губи циклусе процесора док се пребацује између послова и не ради оптимално када обавља више задатака.
Видео дана
Паралелно извршавање задатака
Окружење за паралелну обраду може брже обрадити задатке када су програми дизајнирани да користе паралелну обраду. Серијски програми постављају све инструкције у серијски распоред и интерфејс са процесором користећи једну нит. Паралелни програми раде тако што деле задатке на појединачне делове који се могу поделити између неколико процесорских језгара и поново саставити као завршени задаци. Паралелни процесори могу да умноже процесорску снагу серијских процесора сличног такта са правилно написаним кодом. Међутим, серијски процесор са већом брзином такта може надмашити паралелне процесоре када ради са једном нити.
Серијска обрада у акцији
Програми написани за серијску обраду користе само једно по једно језгро и обрађују задатке узастопним редоследом. Серијски процесор функционише као да имате десетак отворених трака за одјаву у продавници са једним благајником који ради између различитих трака, одјављујући све у исто време. Благајник, или ЦПУ, скаче из траке у траку провјеравајући неколико ставки одједном прије него што пређе на сљедећи са циљем да заврши све наруџбе у исто вријеме.
Паралелна обрада у акцији
Идеја која стоји иза паралелних процесора је да ће више језгара које раде заједно довести до бољих перформанси. Паралелни процесор се понаша као да има више од једног благајника који ради на десетак трака за одјаву. Ако је програм подешен да искористи предност паралелне обраде, „купац“ би могао да разбије своју поруџбину у мање групе и користи неколико трака за одјаву одједном.
Паралелни процесори проширују могућности
Године 2007. Нвидиа је први пут користила паралелну обраду да унапреди графичку технологију. Јединице за графичку обраду користе паралелну обраду на нивоу који умањује перформансе серијске обраде када се праве мале прорачуне. Док ЦПУ-и имају тенденцију да имају лако пребројив број језгара, ГПУ-ови могу имати хиљаде језгара мање снаге која су погоднија за обављање једноставнијих симултаних прорачуна. ГПУ се обично користе за графику, али могу да раде и друге прорачуне за ствари попут сортирања и матричне алгебре.
