Wie parallelen Verarbeitung zu verstehen

Paralleler Verarbeitung ist eine Methode der zunehmende EDV Geschwindigkeit durch sequentielle Programmanweisungen gleichzeitig auf mehreren Computerprozessoren ausführen. Unternehmen mehrere Programmschritte zur gleichen Zeit, die Gesamtzeit, die für die Ausführung des Programms erforderlich ist verkürzt. Obwohl seit vielen Jahren in Mainframes und High-End-Computer-Workstations Parallelverarbeitung benutzt worden ist, hat es erst vor kurzem seinen Weg in gemeinsamen Desktop- und Notebook-Computern über mehrere Kern Central Processing Units (CPUs) gefunden.

Anweisungen

Singlethread-Programme

1 Neueste Software ist einzigen Thread. Singlethread-Software bedeutet, dass die Anweisungen in der Software von einem Prozessor verarbeitet werden müssen.

2 Parallele Verarbeitung mit einzelnen Thread-Software ist ein Vorteil, wenn mehr als ein einzelner Thread-Programm ausgeführt wird.

3 Wenn zwei Singlethread-Programme auf einem System mit zwei Prozessoren ausgeführt werden, führt zum Beispiel auf einem modernen dual-Core-System, ein Prozessorkern die Anweisungen für ein einzelnes Programm Gewinde während der Prozessor-Kern die Anweisungen für das andere einzelne Gewinde-Programm ausgeführt wird.

4 Wenn mehr als zwei einzelne Thread Programme ausführen, senden die Betriebssystem, Computer-Hardware und Multicore-CPU Anweisungen an die Kerne auf die effizienteste Weise möglich.

5 Die Zugabe von mehr Kerne oder mehr Prozessoren ermöglichen mehr Singlethread-Programme gleichzeitig laufen ohne System-Performance-Einbußen.

Multi-Thread-Programme

6 Multi-Thread-Programme sollen ihre Befehle gleichzeitig auf mehreren Prozessoren ausgeführt haben.

7 Wenn Multi-Thread-Programme ausgeführt werden, werden deren Anweisungen nacheinander an zwei oder mehr Prozessoren für die Ausführung zur gleichen Zeit gesendet. Da ein Dualcore-System zwei Berechnungen gleichzeitig ausführen kann, wird die Bearbeitungszeit für eine Multi-Thread-Programm effektiv verdoppelt. In kommenden Quad-Core-CPUs wird die effektive Verarbeitungsrate effektiv vervierfacht werden.

8 Wenn zwei oder mehr Anwendungen mit mehreren Threads gleichzeitig ausgeführt werden, arbeiten das Betriebssystem und die CPU zusammen um die beiden Programme effizient auszuführen.

9 Zur Zeit sind nur sehr wenige Anwendungen Multithreading. Jetzt, mehrere-Kern-CPUs sind üblich, werden viele Anwendungen voll ausschöpfen der parallelen Verarbeitung neu geschrieben.