计算机并行处理

出处：按学科分类—政治、法律 复旦大学出版社《国际惯例词典》第640页（1382字）

计算机并行处理是计算机处理信息的一种有效形式，它着重于发掘计算过程中的并发事件，并发性复合并行性、同时性以及流水线处理，并行事件可在同一时间间隔内在多个资源里发生，同时事件可在同一时刻上发生，流水性事件可在部分重叠的时间内出现在一个计算机系统的各种处理级别上，都可以获得这些并发事件。

并行处理要求在计算机中并发地运行许多程序，它和顺序处理是相对立的，它是通过计算机中的并发活动，改进系统性能以获得好的性能价格比的一种手段。

并行处理的最高级是通过多道程序，分时以及多重处理，在多个作业或多个程序之间实现的，这一级要求开发可进行并行处理的算法。

并行算法的实现取决于把有限的硬件－软件资源有效地分配给解决大型计算问题的多个程序。

并行处理的次高级是在同一程序内的过程或任务(程序段)之间实现的，这一级包括把一个程序分解成多个任务。

第三级是利用多条指令的并发性，通常进行数据相关性分析可以发现指令的并行性，DO循环中的标量运算之间要求向量化。最后，我们可望在每条指令内部找到更快且并发的运算。

总之，可以在四个程序级别上提出并行处理的问题。

·作业或程序级

·任务或过程级

·指令之间级

·指令内部级

最高的作业级常常用算法实现，最低的指令内部级常常直接用硬件方法实现，硬件的作用随级别从高到低逐步增加，但是，软件的作用随级别从低到高逐步增加。

用硬件还是用软件的方法去解决一个问题总是一个很大争议的问题。

随着硬件成本的下降，以及软件成本的增加，越来越多的硬件方法正在逐步取代传统的软件方法，这种方法由于不断追求更快的实时响应、资源共享以及容错的计算环境而得到支持。

并行处理和分布处理是密切相关的，在有些情况下我们采用一定的分布技术来获得并行性。随着数据通信技术不断进步，并行处理和分布处理之间的差别越来越小，在这种推广了的含义下，我们可以认为分布式处理是在某个特殊环境下的一种并行处理形式。

要获得并行处理，需要研制功能更强、有更高性能价格比的计算机系统，我们称之为并行计算机。

单就并行处理而论，并行计算机基本结构发展趋势是：从传统的单处理机系统转向多处理机系统或转向由一个单处理机控制的一个处理单元阵列。在所有情况下在各个系统级别中都引入了高度的流水线技术。

现代并行处理系统多处理机是当今计算机研究和开发的热门，近几年在这方面取得了重大成就。

多处理机已开始从实验室研究走向批量生产，产品已进入市场。1986年思维机器公司连接机制成并投入运行，这个由65536台处理器构成的数据级并行处理计算机，每秒运算10亿次，问世后第一年生产了16台。

另一方面，由多台至十几台、几十台以至上百台处理机组成的中小规模并行处理机也进入实用化、商品化阶段。