رایانش موازی

رایانش موازی نوعی رایانش است که در آن بسیاری از محاسبات یا فرایندها به طور همزمان انجام می شوند. [ ۱] مشکلات بزرگ را اغلب می توان به مشکلات کوچکتر تقسیم و سپس همزمان حل کرد. چندین فرم مختلف رایانش موازی از جمله سطح بیت، سطح دستورالعمل، داده ها و موازی کاری وجود دارند. موازی سازی مدت ها است که در رایانش دارای عملکرد بالا ( ابر رایانه ) مورد استفاده قرار می گیرد. اما به دلیل محدودیت های فیزیکی که مانع از افزایش بسامد ( frequency scaling ) بیشتر می شوند، اقبال گسترده تری پیدا کرده است. [ ۲] از آنجا که مصرف برق ( و در نتیجه تولید گرما ) توسط رایانه ها در سال های اخیر به یک نگرانی تبدیل شده، [ ۳] رایانش موازی به الگوی غالب در معماری رایانه تبدیل شده است، که عمدتاً به صورت پردازنده های چندهسته ای است. [ ۴]
رایانش موازی ( parallel ) ارتباط نزدیکی با رایانش همروند ( concurrent ) دارد. آنها اغلب با هم مورد استفاده قرار می گیرند و اگرچه این دو متمایز هستند اغلب با هم ادغام می شوند. این امکان وجود دارد تا موازی سازی بدون همروندی ( مانند موازی سازی در سطح بیت ) و همروندی بدون موازی سازی ( مانند چند وظیفه ای با به اشتراک گذاری زمان در یک پردازنده تک هسته ای ) . [ ۵] [ ۶] در رایانش موازی، یک وظیفهٔ محاسباتی به طور مرسوم به چندین، معمولاً تعداد زیادی، زیر وظیفهٔ بسیار مشابه تقسیم می شود که می توانند به طور مستقل پردازش شوند و نتایج آنها پس از پایان، ترکیب شوند. در مقابل، در رایانش همروند، فرایندهای مختلف غالباً وظایف مرتبط را رفع و رجوع نمی کنند؛ اگر هم این کار را بکنند، همان طور که در رایانش توزیع شده معمول است، وظایف جداگانه ممکن است ماهیت متنوعی داشته باشند و اغلب هنگام اجرا به برخی از ارتباطات بین فرآیندی نیاز دارند.
رایانه های موازی را می توان تقریباً بر اساس سطحی از موازی سازی که سخت افزار پشتیبانی می کند، طبقه بندی کرد، در این میان رایانه های چندهسته ای و چند پردازنده دارای چندین عنصر پردازشی در یک ماشین واحد هستند، در حالی که خوشه ها ( clusters ) ، رایانش شدیداً موازی ( massively paralle computing ) و شبکه ها ( grids ) از چندین رایانه برای کار با بر روی یک وظیفه استفاده می کنند. برای تسریع در انجام کارهای خاص، گاهی اوقات از معماری های رایانه ای موازی خاص در کنار پردازنده های سنتی استفاده می شود.