Parallel computing is a form of computation in which many calculations are carried out simultaneously, operating on the principle that large problems can often be divided into smaller ones, which are then solved concurrently ("in parallel"). There are several different forms of parallel computing: bit-level, instruction level, data, and task parallelism.

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  • Ein Parallelrechner ist ein Computer, in dem Operationen gleichzeitig auf mehreren CPUs ablaufen. Es werden grob zwei Ausführungen von Parallelrechnern unterschieden: Massiv-parallele Computer besitzen einige zehn bis einige tausend CPUs, die alle gleichzeitig die gleichen Operationen durchführen. Sie sind geeignet, regelmäßig aufgebaute Datensätze effizient zu bearbeiten. Anwendungsbeispiele finden sich in der Computational Chemistry, sowie der Computational Physics oder in der Wettervorhersage. Multithreading bietet einen anderen Zugang zum gleichzeitigen Ausführen mehrerer Anweisungen durch das Ausführen mehrerer Berechnungsfäden, die miteinander synchronisieren, etwa um Daten auszutauschen. Parallelcomputer, auf denen mehrere Prozesse gleichzeitig laufen, verbessern ihre Arbeitsgeschwindigkeit, indem sie die Benutzerprogramme auf verschiedene CPUs verteilen. Um die Leistungsfähigkeit eines Parallelrechners richtig ausnutzen zu können, muss die Programmierung genau auf die verteilte CPU zugeschnitten werden. Prinzipiell handelt es sich dabei um ein logistisches Problem. Es gilt die knappen Ressourcen – Rechenzeit, Speicherzugriffe, Datenbusse – effizient auszunutzen. Stets sollte der sequentielle Programm-Overhead minimal sein. Je größer die Anzahl der CPUs ist, desto schneller steigt der Kommunikationsaufwand in einer Parallelrechnerumgebung (egal welchen Typs) überproportional an. Der Zusammenhang ist nicht linear. So gesehen muss das Optimum zwischen Anzahl der CPUs und Kommunikationsaufwand und Programmierung gefunden werden. Auch in der Art der Vernetzung der CPUs liegt ein Optimierungspotential. Ein sehr guter Kompromiss kann mit folgenden räumlichen Strukturen erzielt werden: Cube (Konfiguration aus 8 Rechnern. Vernetzung entspricht einem Quader) Hyper-Cube (n-dimensionale Quader)
  • Parallel computing is a form of computation in which many calculations are carried out simultaneously, operating on the principle that large problems can often be divided into smaller ones, which are then solved concurrently ("in parallel"). There are several different forms of parallel computing: bit-level, instruction level, data, and task parallelism. Parallelism has been employed for many years, mainly in high-performance computing, but interest in it has grown lately due to the physical constraints preventing frequency scaling. As power consumption (and consequently heat generation) by computers has become a concern in recent years, parallel computing has become the dominant paradigm in computer architecture, mainly in the form of multicore processors. Parallel computers can be roughly classified according to the level at which the hardware supports parallelism, with multi-core and multi-processor computers having multiple processing elements within a single machine, while clusters, MPPs, and grids use multiple computers to work on the same task. Specialized parallel computer architectures are sometimes used alongside traditional processors, for accelerating specific tasks. Parallel computer programs are more difficult to write than sequential ones, because concurrency introduces several new classes of potential software bugs, of which race conditions are the most common. Communication and synchronization between the different subtasks are typically some of the greatest obstacles to getting good parallel program performance. The maximum possible speed-up of a program as a result of parallelization is observed as Amdahl's law.
  • La computación paralela es una técnica de programación en la que muchas instrucciones se ejecutan simultáneamente. Se basa en el principio de que los problemas grandes se pueden dividir en partes más pequeñas que pueden resolverse de forma concurrente ("en paralelo"). Existen varios tipos de computación paralela: paralelismo a nivel de bit, paralelismo a nivel de instrucción, paralelismo de datos y paralelismo de tareas. Durante muchos años, la computación paralela se ha aplicado en la computación de altas prestaciones, pero el interés en ella ha aumentado en los últimos años debido a las restricciones físicas que impiden el escalado en frecuencia. La computación paralela se ha convertido en el paradigma dominante en la arquitectura de computadores, principalmente en los procesadores multinúcleo. Sin embargo, recientemente, el consumo de energía de los ordenadores paralelos se ha convertido en una preocupación. Los ordenadores paralelos se pueden clasificar según el nivel de paralelismo que admite su hardware: los ordenadores multinúcleo y multiproceso tienen varios elementos de procesamiento en una sola máquina, mientras que los clusters, los MPP y los grids emplean varios ordenadores para trabajar en la misma tarea. Los programas de ordenador paralelos son más difíciles de escribir que los secuenciales porque la concurrencia introduce nuevos tipos de errores de software, siendo las condiciones de carrera los más comunes. La comunicación y la sincronización entre las diferentes subtareas son típicamente las grandes barreras para conseguir un buen rendimiento de los programas paralelos. El incremento de velocidad que consigue un programa como resultado de la paralelización viene dado por la ley de Amdahl.
  • El paralelismo es una forma de computación en la cual varios cálculos pueden realizarse simultáneamente, basado en el principio de dividir los problemas grandes para obtener varios problemas pequeños, que son posteriormente solucionados en paralelo. Hay varios tipos diferentes de paralelismo: nivel de bit, nivel de instrucción, de datos y de tarea. El paralelismo ha sido empleado durante muchos años, sobre todo para la Computación de alto rendimiento.
  • Rinnakkaislaskenta tarkoittaa yhden laskentatehtävän ratkaisemista samanaikaisesti useita suorittimia tai suoritinytimiä käyttämällä. Rinnakkaislaskentaa käyttämällä suurikin laskentatehtävä voidaan ratkaista nopeasti. Jotta rinnakkaislaskenta on mahdollista, tehtävä täytyy pystyä jakamaan eri suoritinten välillä. Rinnakkaislaskennan ongelmakohtia ovatkin tehtävän jakaminen suoritinten välille mielekkäällä tavalla sekä laskentaprosessien välinen kommunikaatio ja niiden keskinäinen ajoittaminen. Näiden ongelmallisuudesta johtuen rinnakkaislaskennalla saatu nopeusetu ei yleensä ole suorassa suhteessa suoritinten lukumäärään. Rinnakkaislaskentaa käytetään raskaiden laskentatehtävien ratkomiseen muun muassa CSC:n supertietokoneella ja useilla palvelimilla.
  • Il calcolo parallelo è l'esecuzione simultanea del codice (diviso e specificamente adattato) su più microprocessori o più core dello stesso processore allo scopo di aumentare le prestazioni del sistema.
  • 並列コンピューティング(へいれつ-、Template:Lang、並列計算、並列処理)とは、コンピュータにおいて複数のプロセッサで1つのタスクを動作させること。問題を解く過程はより小さなタスクに分割できることが多い、という事実を利用して処理効率の向上を図る手法である。また、このために設計されたコンピュータを並列コンピュータという。ディープ・ブルーなどが有名。 関連する概念に並行計算があるが、並行計算は一つのタスクの計算を並列化することにとどまらず、複数の相互作用しうるタスクをスレッドなどをもちいて複数の計算資源にスケジューリングするといった、より汎用性の高い処理をさす。 特に、並列コンピューティング専用に設計されたコンピュータを用いずに、複数のパーソナルコンピュータやサーバ、スーパーコンピュータを接続することで並列コンピューティングを実現するものをコンピュータ・クラスターと呼ぶ。 このクラスターをインターネットなどの広域ネットワーク上に分散させるものも、広義には並列コンピューティングに属すが、分散コンピューティングあるいはグリッド・コンピューティングと呼び並列コンピューティングとは区別することが多い。
  • Obliczenia równoległe – forma wykonywania obliczeń, w której wiele instrukcji jest wykonywanych jednocześnie. Taka forma przetwarzania danych była wykorzystywana przez wiele lat, głównie przy wykorzystaniu superkomputerów, a szczególne zainteresowanie zyskała w ostatnich latach, z uwagi na fizyczne ograniczenia uniemożliwiające dalsze zwiększanie częstotliwości taktowania procesorów. Obliczenia równoległe stały się dominującym wzorcem w architekturze komputerowej, głównie za sprawą upowszechnienia procesorów wielordzeniowych. Ze względu na skalę można wyróżnić obliczenia równoległe: na poziomie bitów, instrukcji, danych oraz zadań, natomiast ze względu na poziom, na którym sprzęt wspomaga operacje równoległe, można wyróżnić komputery: jednoprocesorowe wielordzeniowe (zawierające jeden procesor wielordzeniowy), symetryczne wieloprocesorowe (zawierające kilka identycznych, równorzędnych procesorów) oraz systemy składające się z wielu maszyn: klastry, systemy MPP czy gridy. Do prowadzenia obliczeń równoległych, oprócz sprzętu, konieczne są również odpowiednie algorytmy nazywane równoległymi. Są one trudniejsze w implementacji niż sekwencyjne, ponieważ współbieżność wprowadza dodatkowe możliwości popełnienia błędu. Powstają również dodatkowe problemy w uzyskaniu wysokiej wydajności z powodu dodatkowych nakładów na komunikację i konieczność synchronizacji obliczeń.
  • Computação paralela é uma forma de computação em que vários cálculos são realizados simultaneamente, operando sob o princípio de que grande problemas geralmente podem ser divididos em problemas menores, que então são resolvidos concorrentemente (em paralelo). Existem diferentes formas de computação paralela: em bit, instrução, de dado ou de tarefa. A técnica de paralelismo já é empregada por vários anos, principalmente na computação de alto desempenho, mas recentemente o interesse no tema cresceu devido às limitações físicas que previnem o aumento de frequência de processamento. Com o aumento da preocupação do consumo de energia dos computadores, a computação paralela se tornou o paradigma dominante nas arquiteturas de computadores sob forma de processadores multinúcleo. Computadores paralelos podem ser classificados de acordo com o nível em que o hardware suporta paralelismo. Computadores com multinúcleos ou multiprocesadores possuem múltiplos elementos de processamento em somente uma máquina, enquanto clusters, MPP e grades usam múltiplos computadores para trabalhar em uma única tarefa. Arquiteturas paralelas especializadas às vezes são usadas junto com processadores tradicionais, para acelerar tarefas específicas. Programas de computador paralelos são mais difíceis de programar que sequenciais, pois a concorrência introduz diversas novas classes de defeitos potenciais, como a condição de corrida. A comunicação e a sincronização entre diferentes subtarefas é tipicamente uma das maiores barreiras para atingir grande desempenho em programas paralelos. O aumento da velocidade por resultado de paralelismo é dado pela lei de Amdahl.
  • Параллельные вычислительные системы — это физические компьютерные, а также программные системы, реализующие тем или иным способом параллельную обработку данных на многих вычислительных узлах. Например, для быстрой сортировки массива на двухпроцессорной машине можно разделить массив пополам и сортировать каждую половину на отдельном процессоре. Сортировка каждой половины может занять разное время, поэтому необходима синхронизация.
  • 并行计算(Template:Lang,或稱並行處理、平行計算)一般是指许多指令得以同时进行的计算模式。
  • Parallelldator brukar man populärt kalla system av datorer som samverkar för att lösa en uppgift snabbare än vad en enskild dator skulle förmå. Det sker så att uppgiften delas upp i flera deluppgifter som hanteras samtidigt av flera datorer eller processorer.
  • En informatique, le parallélisme consiste à implémenter des architectures d'électroniques numériques et les algorithmes spécialisés pour celles-ci, permettant de traiter des informations de manière simultanées. Le but de ces techniques est d'effectuer, par une machine, le plus grand nombre d'opérations dans le plus petit temps possible. Pour ce faire, les opérations doivent être faites en parallèle, c'est-à-dire simultanément au sein de plusieurs unités de traitement. La tâche à effectuer est décomposée en de multiples sous-tâches qui sont exécutées en même temps et qui composent chacune des architectures parallèles. Le parallélisme en informatique, comme défini ici, s'applique à de multiples types de traitements, mais sans spécification il s'agit de paralléliser les unités de calcul. Dans les autres cas comme pour le standard RAID 0, le terme d'agrégation est privilégié. Pour être efficace, les méthodes utilisées pour la programmation des différentes tâches qui constituent un programme sont spécifiques à ce mode de calcul, c'est-à-dire que les programmes doivent être réalisés avec cette optique. Ces méthodes ont initialement été développées sur des machines sophistiquées, des superordinateurs qui comptent de nombreux processeurs. Par ailleurs, les architectures parallèles sont devenues le paradigme dominant pour tous les ordinateurs depuis les années 2000. En effet, la vitesse de traitement qui est liée à l'augmentation de la fréquence des processeurs connait des limites en raison d'une augmentation de la production thermique qui provoque des erreurs de calculs. C'est aussi la raison pour laquelle depuis longtemps déjà l'augmentation de la vitesse de calcul passait par une architecture comportant de nombreuses unités de calcul. La création de processeurs multi-cœurs, traitant plusieurs instructions en même temps au sein du même composant, résout ce dilemme pour les machines de bureau depuis le milieu des années 2000. Parallèlement à ce phénomène, les développeurs de logiciels utilisent plus volontiers sur ces machines, le type de programmation spécialisé appelée programmation concurrente qui est souvent plus efficace mais plus compliquée à mettre en place que la programmation traditionnelle dite séquentielle. Les ordinateurs parallèles peuvent être grossièrement classés selon le niveau auquel le matériel prend en charge le parallélisme. D'une part, il y a les machines communes que ce soit avec multi-cœurs ou les machines multiprocesseurs et d'autre part les architectures en grappe de serveurs, les machines massivement parallèles et les structures formées à partir de grilles informatiques c'est-à-dire de milliers de simples ordinateurs, non dévolus à cette tâche en particulier et reliés par un réseau.
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  • El paralelismo es una forma de computación en la cual varios cálculos pueden realizarse simultáneamente, basado en el principio de dividir los problemas grandes para obtener varios problemas pequeños, que son posteriormente solucionados en paralelo. Hay varios tipos diferentes de paralelismo: nivel de bit, nivel de instrucción, de datos y de tarea. El paralelismo ha sido empleado durante muchos años, sobre todo para la Computación de alto rendimiento.
  • Il calcolo parallelo è l'esecuzione simultanea del codice (diviso e specificamente adattato) su più microprocessori o più core dello stesso processore allo scopo di aumentare le prestazioni del sistema.
  • 並列コンピューティング(へいれつ-、Template:Lang、並列計算、並列処理)とは、コンピュータにおいて複数のプロセッサで1つのタスクを動作させること。問題を解く過程はより小さなタスクに分割できることが多い、という事実を利用して処理効率の向上を図る手法である。また、このために設計されたコンピュータを並列コンピュータという。ディープ・ブルーなどが有名。 関連する概念に並行計算があるが、並行計算は一つのタスクの計算を並列化することにとどまらず、複数の相互作用しうるタスクをスレッドなどをもちいて複数の計算資源にスケジューリングするといった、より汎用性の高い処理をさす。 特に、並列コンピューティング専用に設計されたコンピュータを用いずに、複数のパーソナルコンピュータやサーバ、スーパーコンピュータを接続することで並列コンピューティングを実現するものをコンピュータ・クラスターと呼ぶ。 このクラスターをインターネットなどの広域ネットワーク上に分散させるものも、広義には並列コンピューティングに属すが、分散コンピューティングあるいはグリッド・コンピューティングと呼び並列コンピューティングとは区別することが多い。
  • Параллельные вычислительные системы — это физические компьютерные, а также программные системы, реализующие тем или иным способом параллельную обработку данных на многих вычислительных узлах. Например, для быстрой сортировки массива на двухпроцессорной машине можно разделить массив пополам и сортировать каждую половину на отдельном процессоре. Сортировка каждой половины может занять разное время, поэтому необходима синхронизация.
  • 并行计算(Template:Lang,或稱並行處理、平行計算)一般是指许多指令得以同时进行的计算模式。
  • Parallelldator brukar man populärt kalla system av datorer som samverkar för att lösa en uppgift snabbare än vad en enskild dator skulle förmå. Det sker så att uppgiften delas upp i flera deluppgifter som hanteras samtidigt av flera datorer eller processorer.
  • Ein Parallelrechner ist ein Computer, in dem Operationen gleichzeitig auf mehreren CPUs ablaufen. Es werden grob zwei Ausführungen von Parallelrechnern unterschieden: Massiv-parallele Computer besitzen einige zehn bis einige tausend CPUs, die alle gleichzeitig die gleichen Operationen durchführen. Sie sind geeignet, regelmäßig aufgebaute Datensätze effizient zu bearbeiten.
  • Parallel computing is a form of computation in which many calculations are carried out simultaneously, operating on the principle that large problems can often be divided into smaller ones, which are then solved concurrently ("in parallel"). There are several different forms of parallel computing: bit-level, instruction level, data, and task parallelism.
  • La computación paralela es una técnica de programación en la que muchas instrucciones se ejecutan simultáneamente. Se basa en el principio de que los problemas grandes se pueden dividir en partes más pequeñas que pueden resolverse de forma concurrente ("en paralelo"). Existen varios tipos de computación paralela: paralelismo a nivel de bit, paralelismo a nivel de instrucción, paralelismo de datos y paralelismo de tareas.
  • Rinnakkaislaskenta tarkoittaa yhden laskentatehtävän ratkaisemista samanaikaisesti useita suorittimia tai suoritinytimiä käyttämällä. Rinnakkaislaskentaa käyttämällä suurikin laskentatehtävä voidaan ratkaista nopeasti. Jotta rinnakkaislaskenta on mahdollista, tehtävä täytyy pystyä jakamaan eri suoritinten välillä. Rinnakkaislaskennan ongelmakohtia ovatkin tehtävän jakaminen suoritinten välille mielekkäällä tavalla sekä laskentaprosessien välinen kommunikaatio ja niiden keskinäinen ajoittaminen.
  • Computação paralela é uma forma de computação em que vários cálculos são realizados simultaneamente, operando sob o princípio de que grande problemas geralmente podem ser divididos em problemas menores, que então são resolvidos concorrentemente (em paralelo). Existem diferentes formas de computação paralela: em bit, instrução, de dado ou de tarefa.
  • Obliczenia równoległe – forma wykonywania obliczeń, w której wiele instrukcji jest wykonywanych jednocześnie. Taka forma przetwarzania danych była wykorzystywana przez wiele lat, głównie przy wykorzystaniu superkomputerów, a szczególne zainteresowanie zyskała w ostatnich latach, z uwagi na fizyczne ograniczenia uniemożliwiające dalsze zwiększanie częstotliwości taktowania procesorów.
  • En informatique, le parallélisme consiste à implémenter des architectures d'électroniques numériques et les algorithmes spécialisés pour celles-ci, permettant de traiter des informations de manière simultanées. Le but de ces techniques est d'effectuer, par une machine, le plus grand nombre d'opérations dans le plus petit temps possible. Pour ce faire, les opérations doivent être faites en parallèle, c'est-à-dire simultanément au sein de plusieurs unités de traitement.
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  • Parallel computing
  • Parallelrechner
  • Computación paralela
  • Rinnakkaislaskenta
  • Paralelismo (informática)
  • Calcolo parallelo
  • Parallélisme (informatique)
  • 並列コンピューティング
  • Computação paralela
  • Obliczenia równoległe
  • Параллельные вычислительные системы
  • Parallelldator
  • 并行计算
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