
【計】 stream parallelism
flow; stream; current; stream of water; class; wandering
【計】 stream
【化】 flow coating(process); stream
【醫】 current; flow; flumen; flumina; rheo-; stream
【計】 P
流并行性(Stream Parallelism)是計算機科學和并行計算領域的重要概念,指通過将數據流分割成多個子流,并利用多個處理單元同時處理這些子流,從而實現高效并行計算的技術。以下從漢英詞典角度解析其詳細含義:
A parallel computing model where data is processed as a continuous stream, divided into substreams that are executed concurrently across multiple processing units.
數據驅動模式
數據以流(Stream)的形式輸入,系統動态分割數據流為獨立子任務,分配至不同計算單元(如GPU核心、CPU線程)并行處理。
示例:視頻處理中将每幀圖像分配給不同GPU核心實時渲染。
流水線化執行(Pipeline)
結合流水線技術,将任務分解為多個階段(如解碼→濾波→編碼),各階段并行處理不同數據塊,提升吞吐量。
公式表示流水線加速比:
$$ S{text{pipe}} = frac{T{text{非流水線}}}{T_{text{流水線}}} = frac{n cdot k}{k + (n-1)} $$
其中 (n) 為任務數,(k) 為流水線階段數。
隱式并行性
程式員無需顯式管理線程,由運行時系統(如CUDA Streams、Apache Flink)自動調度子流任務,降低開發複雜度。
《計算機體系結構:量化研究方法》(Hennessy & Patterson)
第6章詳解流處理模型在GPU架構中的應用,強調其與任務并行性的區别。
NVIDIA CUDA文檔
定義CUDA Streams為"異步執行隊列",實現内核函數與數據傳輸的流并行。
IEEE論文《Stream Parallelism for Real-Time Applications》
分析流并行在實時系統中的容錯機制與延遲優化策略。
中文 | 英文 | 說明 |
---|---|---|
數據流 | Data Stream | 連續輸入的數據序列 |
子流 | Substream | 分割後的獨立處理單元 |
流水線并行 | Pipeline Parallelism | 多階段任務疊加并行 |
吞吐量 | Throughput | 單位時間内處理的數據量 |
通過結合硬件加速(如GPU)與運行時調度,流并行性顯著提升了數據密集型應用的效率,成為現代并行計算的核心範式之一。
“流并行性”是計算機領域中的術語,結合“流”與“并行性”兩個概念,具體含義需根據上下文理解。以下是不同場景下的解釋:
流(Stream):指數據元素的序列,支持聚合操作(如過濾、映射等)。
并行性:指同時執行多個任務的能力,通過多線程或分布式處理實現。
流并行性:将數據流分割成多個子流,利用多核處理器并行處理,最終合并結果。例如Java的parallelStream()
可将集合數據自動分塊并發處理,適用于大數據量場景。
在GPU中,流(Stream)是獨立的任務隊列,支持異步執行。流并行性指多個流同時執行不同任務(如數據傳輸與計算重疊),需硬件支持設備重疊功能。例如,通過頁鎖定内存和異步操作實現GPU計算與CPU數據傳輸的并行。
并行性:在同一時間間隔内完成多個任務,無論任務性質是否相同。例如多核CPU同時處理多個線程。與“并發”(任務交替執行)不同,并行強調真正的同時性。
如需更具體的實現細節或代碼示例,可參考來源中的編程指南。
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