
【計】 parallel computer
并行計算機(Parallel Computer)是指通過多個處理器或計算節點協同工作的計算機系統,其核心設計目标是通過并行處理技術提升計算效率與任務吞吐量。根據計算機體系結構理論,并行計算機可分為共享内存型(如SMP)和分布式内存型(如MPP)兩類。其英文對應術語為"Parallel Computer"或"Parallel Computing System"。
從硬件組成看,并行計算機通常包含多核處理器、高速互聯網絡和并行存儲架構。例如IBM Blue Gene系列采用大規模節點集群實現千萬億次計算能力。在算法層面,需配合MPI(Message Passing Interface)或OpenMP等并行編程模型開發應用。
該技術廣泛應用于氣象模拟(如ECMWF數值天氣預報)、基因測序(如人類基因組計劃)及人工智能訓練(如分布式深度學習)領域。根據Amdahl定律,并行化的加速效果受限于任務中可并行化的比例,其公式表示為: $$ S = frac{1}{(1 - P) + frac{P}{N}} $$ 其中$S$為加速比,$P$為可并行部分比例,$N$為處理器數量。
主要參考來源包括:ACM數字圖書館對并行計算架構的分類研究、IEEE Xplore收錄的并行算法論文,以及Springer《并行計算機體系結構》專業教材。
并行計算機是指通過同時使用多個計算資源(如處理器、核心或計算節點)來協同處理任務的計算機系統。其核心目标是通過分解任務、并行執行以提高計算效率和解決大規模複雜問題。以下是詳細解釋:
并行計算機通過将任務劃分為多個子任務,并分配給不同處理器同時執行,從而加速計算過程。它不僅依賴多核CPU或GPU等硬件資源,還需要算法和協調機制确保各處理器間的數據同步與結果整合。
如需進一步了解并行計算機的硬件實現或具體案例,可參考來源網頁。
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