Параллельное программирование в современных системах функционирует следующим образом:
- Анализ исходной программы. 1 В процессе исследования выявляется параллелизм алгоритма или задачи. 1 Результат фиксируется в машинно-независимом виде. 1
- Синтез параллельной программы. 1 Генерируется параллельная программа, эквивалентная исходной, в соответствии с особенностями архитектуры целевой параллельной системы. 1
Некоторые методы параллельного программирования в современных системах:
- Многопоточность. 5 Процессоры выполняют несколько потоков одновременно в рамках одного процесса. 5 Это позволяет эффективно использовать ресурсы многоядерных процессоров и улучшает общую производительность приложений. 5
- Распределённые вычисления. 5 Используются несколько компьютеров, соединённых в сеть, для совместного выполнения вычислительных задач. 5 Это значительно увеличивает вычислительную мощность и скорость обработки данных. 5
- Использование графических процессоров (GPU). 5 GPU разработаны для обработки большого количества параллельных операций. 5 В отличие от центральных процессоров (CPU), которые оптимизированы для выполнения последовательных задач, GPU обладают тысячами небольших ядер, которые могут выполнять множество задач одновременно. 5
Для облегчения программирования параллельных систем используются стандарты и фреймворки, например OpenCL, SYCL, CUDA и oneAPI. 2