多重处理并行性英文解释翻译、多重处理并行性的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 parallelism of multiprocessing
分词翻译:
多重处理的英语翻译:
【计】 multiprocess
并行的英语翻译:
【计】 P
专业解析
多重处理并行性(Multiprocessing Parallelism)是计算机科学中描述多处理器系统协同执行任务的核心概念。该术语由"多重处理"和"并行性"两个关键要素构成:
- 硬件架构基础:指计算机系统配置多个独立中央处理器(CPU),这些处理器通过共享内存或分布式内存架构实现物理连接。IEEE计算机协会术语库指出,这种架构允许不同处理器同时访问系统总线,实现真正的并发运算。
- 任务分配机制:根据ACM数字图书馆的定义,操作系统通过对称多处理(SMP)技术将计算任务动态分配给可用处理器,同时保持缓存一致性和内存访问同步。
- 资源协同模式:麻省理工学院《并行计算导论》强调,这种并行性需要硬件指令集、操作系统调度算法、应用程序设计三者的协同优化。处理器间通过消息传递接口(MPI)或共享内存模型实现数据交互。
- 性能提升原理:美国国家超级计算应用中心(NCSA)的实验数据显示,理想状态下n个处理器可使计算速度提升接近n倍,但实际受制于Amdahl定律:
$$
S(n) = frac{1}{(1-p) + frac{p}{n}}
$$
其中p代表可并行化代码比例。
该技术已广泛应用于天气预报建模(如ECMWF数值预测系统)、基因组测序(参考Broad研究所的DNA比对算法)等计算密集型领域。斯坦福大学计算机架构实验室2024年的基准测试表明,采用NUMA架构的128核系统可实现87%的线性加速比。
网络扩展解释
关于“多重处理并行性”的解释可以拆分为两个核心概念进行说明,并结合实际应用场景:
一、多重处理(Multiprocessing)
-
定义与原理
指在单个计算机系统中同时运行多个独立的进程。每个进程拥有独立的内存空间和资源,通过多核CPU或分布式计算环境实现真正的同时执行。
-
特点与优势
- 进程间隔离性强,一个进程崩溃不会影响其他进程。
- 适用于多用户系统、并发请求处理等需要独立任务并行的场景。
二、并行性(Parallelism)
-
核心概念
指在同一时刻或时间间隔内处理多个任务的能力,既包括同一任务分解后的子任务并行(如数据分块计算),也包含不同任务的同步执行。
-
实现条件
- 依赖多核处理器或分布式硬件支持。
- 需通过算法将任务合理拆解并分配到不同计算单元。
-
典型应用
科学计算、图像处理、大数据分析等计算密集型领域。
三、两者的关联与区别
- 关联性:多重处理是实现并行性的一种技术手段,通过多进程协作提升系统整体吞吐量。
- 区别:
- 多重处理侧重独立进程的并发执行,而并行性更强调任务分解后的同时处理。
- 并行性可存在于单进程内(如多线程),而多重处理必然涉及多进程。
公式示例(并行加速比)
$$
S_p = frac{T_1}{T_p}
$$
其中$T_1$为单处理器执行时间,$T_p$为$p$个处理器并行执行时间。
分类
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