Tính toán song song

Tính toán song song là một loại công nghệ điện toán cho phép thực hiện đồng thời nhiều tác vụ. Nó được thực hiện bằng cách sử dụng nhiều bộ xử lý trong một hệ thống máy tính hoặc bằng cách sử dụng nhiều máy tính được kết nối qua mạng. Nó là một công cụ mạnh mẽ có thể được sử dụng để giải quyết các vấn đề phức tạp một cách nhanh chóng, bằng cách cho phép phân phối các nguồn lực sẵn có theo cách hiệu quả nhất có thể tưởng tượng được.

Tính toán song song là một dạng tính toán phân tán, trong đó nhiều bộ xử lý được sử dụng song song để tăng tốc độ và thông lượng của hệ thống máy tính. Số lượng của chúng có thể thay đổi từ hai bộ xử lý được tìm thấy trong các máy tính gia đình hiện đại cho đến hàng trăm nghìn, thậm chí hàng triệu bộ xử lý phân tán được kết nối thông qua siêu máy tính.

Mục tiêu của tính toán song song là tạo ra sức mạnh tính toán vượt trội so với một máy tính đơn lẻ. Điều này đạt được bằng cách chia vấn đề thành một tập hợp các phần nhỏ hơn để mỗi bộ xử lý có thể thực hiện nhiệm vụ của mình song song với các phần khác. Việc phân chia khối lượng công việc và tính toán diễn ra tự động và trong một phần nhỏ tổng thời gian sẽ cần một máy tính để hoàn thành cùng một nhiệm vụ.

Điện toán song song có nhiều ứng dụng trong khoa học máy tính, trí tuệ nhân tạo, kỹ thuật, tính toán khoa học, kết xuất hoạt hình, thiết kế đồ họa, cơ sở dữ liệu, v.v. Nó cũng ngày càng được sử dụng nhiều hơn trong các ứng dụng hàng ngày, chẳng hạn như công cụ tìm kiếm trên web, hệ điều hành Windows và các hệ thống ảo hóa khác.

Do yêu cầu lượng tài nguyên lớn, tính toán song song có thể phức tạp và không phải lúc nào cũng là giải pháp tốt nhất cho một vấn đề nhất định. Những hệ thống như vậy cũng đòi hỏi những kỹ năng lập trình chuyên biệt hơn, trái ngược với lập trình ứng dụng truyền thống. Ngoài ra, chúng không đảm bảo phân chia khối lượng công việc một cách suôn sẻ và đôi khi có thể không ổn định về bản chất, phụ thuộc nhiều vào kiến trúc được sử dụng, bộ nhớ và kích thước lưu trữ cũng như giao tiếp giữa các bộ xử lý.

Bất chấp những vấn đề này, tính toán song song đã trở thành một phương pháp tính toán phổ biến do tiềm năng cao về hiệu suất, tốc độ và tính linh hoạt. Nó là một công cụ thiết yếu cho nhiều tính toán khoa học và ảnh hưởng của nó sẽ không sớm suy giảm.