并行体系结构英文解释翻译、并行体系结构的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 parallel architecture
分词翻译:
并行的英语翻译:
【计】 P
体系结构的英语翻译:
【计】 architecture
专业解析
并行体系结构(Parallel Architecture)指计算机系统中采用多个处理单元协同工作,通过同时执行多个计算任务来提高整体性能的硬件与软件设计框架。其核心在于利用并行性(Parallelism)解决复杂计算问题,与传统的串行处理形成对比。
一、基础定义与核心特征
-
汉英术语解析
-
关键特征
- 并行性层级:包括指令级(ILP)、线程级(TLP)、数据级(DLP)
- 通信机制:共享内存(Shared Memory)或消息传递(Message Passing)模型
- 存储器访问:统一寻址(UMA)或非统一寻址(NUMA)设计 。
二、技术实现与典型分类
-
主流实现形式
- 多核处理器(Multicore CPUs):单芯片集成多个执行核心,如Intel Core i9
- 众核架构(Many-core):数十至千计核心(如GPU的CUDA核心)
- 分布式系统(Distributed Systems):跨物理节点的并行计算集群 。
-
Flynn分类法标准
类型 |
指令流 |
数据流 |
实例 |
SISD |
单 |
单 |
传统单核CPU |
SIMD |
单 |
多 |
GPU向量处理器 |
MISD |
多 |
单 |
容错系统(罕见) |
MIMD |
多 |
多 |
多核CPU/计算集群 |
三、应用场景与性能优势
- 科学计算:气候模拟(每秒万亿次浮点运算)
- 人工智能:神经网络训练的分布式训练
- 实时处理:自动驾驶系统的多传感器并行融合
权威参考来源:
- ACM Digital Library: 并行计算基础术语
- IEEE Computer Society: 并行体系结构白皮书
- Hennessy & Patterson, 《计算机体系结构:量化研究方法》(第6版), Morgan Kaufmann
- 中国计算机学会术语库:并行计算词条
(注:链接经校验有效,引用来源符合学术规范)
网络扩展解释
并行体系结构是计算机领域中实现高性能计算的重要技术,其核心概念和特点如下:
一、基本定义
并行体系结构指计算机系统中通过多个处理器或计算核心同时执行任务的硬件架构,其核心目标是通过任务分解和协同处理提高计算速度和系统性能。这种结构允许同时进行多个运算或操作,从时间和空间两个维度实现并行性。
二、核心特征
-
并行性分类
- 同时性:多个事件在同一时刻发生(如多核处理器并行执行指令)
- 并发性:多个事件在同一时间段内交替执行(如线程切换)
(来自的时空并行性理论)
-
硬件实现方式
- 资源重复:如多核CPU、GPU等硬件冗余设计
- 时间重叠:通过流水线技术实现指令级并行
- 混合模式:结合前两者,如多核处理器+超线程技术
三、关键分类(访存模型)
根据内存访问方式可分为五类:
- UMA(均匀访存):所有处理器访问内存时间相同
- NUMA(非均匀访存):访问本地内存更快
- COMA(全缓存访存):所有内存作为缓存使用
- CC-NUMA(一致性缓存NUMA)
- NORMA(非远程存储访问)
四、编程关联性
并行体系结构需要配合特定编程模型实现价值,主要包括:
- 共享内存模式:多线程通过公共内存通信(如OpenMP)
- 消息传递模式:进程间通过消息传递数据(如MPI)
- 数据并行模式:对数据集进行分块并行处理(来自)
五、典型应用场景
常见于超级计算机、分布式系统和高性能计算集群,适用于大规模数据处理、科学模拟等需要高吞吐量的领域。
扩展说明
现代计算机的并行性已渗透到芯片层级,如多核处理器、指令级并行(ILP)等技术,使得单芯片内也能实现高效并行。若需更完整的分类标准或技术细节,可参考搜狗百科和道客巴巴文档。
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