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平行運算是資訊科學中的專有名詞。凡令多台伺服器、多台電腦、一台電腦中的多顆CPU一直到CPU中的多核心,同時進行同一項工作就稱為平行運算。過往這項技術應用在超級電腦上,通常用於軍事、氣候、物理等需要精密、快速的運算用途上。
名詞
- 英:Parallel Computing
- 簡:并行计算
名詞解釋
個人電腦上的應用早期則有多CPU的工作站、伺服器,後來由於CPU晶片時脈難以提升,也就開始出現雙核心、四核心等多核心處理器,使得平行運算技術開始走入個人電腦之中。但是就算硬體可行,軟體也不見得能夠搭配。平行運算如何應用對於程式設計者來說一向是個難題,即使多核心CPU已經推廣了許多年,直到今日並不是每個程式都能完整利用到CPU中的每一個核心。
▲雲端伺服器平行運算
雲端運算就是平行運算的應用之一,不然要在數億網站中找到你要的資料,一台電腦可是要計算到地老天荒。
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實際應用
不過在新的作業系統,如Mac OS X 10.6與Windows 7中都加入了更好的多核心CPU支援,得以讓程式開發者更容易寫出運用平行運算的程式。近期ATI與NVIDIA等顯示卡廠商也推出GPGPU的概念,能夠利用顯示卡的強大計算能力,模擬出多個計算核心,讓各類程式得以加速,而不僅應用在3D繪圖上。像是NVIDIA的CUDA、ATI的Stream與蘋果主推的開放標準OpenCL,都是這樣的技術。
▲多核心CPU平行運算
常見的測試軟體Cinebench便會利用CPU中的所有核心來計算圖片,相較於單一核心CPU,速度可快上數倍之多。
最近相當熱門的「雲端運算」也應用到了平行運算技術,當我們利用Google等提供的搜尋服務時,就是透過網路將需求送到伺服器,透過平行運算才得以在極短的時間內完成資料庫搜尋,將結果送到你的電腦。未來,平行運算將更為普及,並且應用在我們的電腦生活中。
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▲GPGPU平行運算加速
若將顯示卡內的GPU模擬成多核心進行平行運算, 速度可比CPU快上數倍。MacOS X 10.6就內建了OpenCL技術。
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