Prečo nielen navrhnúť jediný výkonný procesor namiesto mnohých pracovných staníc paralelne?

Aj keď jediný výkonný procesor sa môže javiť ako efektívne riešenie, existuje niekoľko dôvodov, prečo je navrhovanie a používanie mnohých pracovných staníc paralelne často lepším prístupom:

1. Náklady a zložitosť:

* Cena: Budovanie jediného, ​​mimoriadne výkonného procesora je neuveriteľne drahé. Museli by ste investovať do špičkových materiálov, špecializovaných výrobných techník a zložitých chladiacich systémov. Viaceré pracovné stanice, aj keď stále vyžadujú investície, môžu byť nákladovo efektívnejšie, najmä keď sa technologické pokroky a komponenty stávajú lacnejšie.

* zložitosť: Navrhovanie jediného procesora na zvládnutie masívneho pracovného zaťaženia si vyžaduje extrémnu zložitosť, čo sťažuje vývoj, ladenie a údržbu. Na druhej strane viac pracovných staníc môže byť jednoduchšie spravovať a inovovať individuálne.

2. Škálovateľnosť a flexibilita:

* škálovateľnosť: Pri viacerých pracovných staniciach môžete ľahko upraviť výpočtový výkon pridaním ďalších strojov. Je to nevyhnutné na riešenie kolísania pracovného zaťaženia alebo budúceho rastu. Jeden procesor má však pevnú kapacitu a nedá sa ľahko upraviť.

* Flexibilita: Rôzne pracovné stanice sa môžu špecializovať na konkrétne úlohy, čo vám umožní optimalizovať vaše zdroje pre rôzne pracovné zaťaženie. Napríklad by ste mohli mať pracovné stanice venované grafickému vykresľovaniu, vedeckým simuláciám alebo analýze údajov.

3. Redundancia a tolerancia porúch:

* redundancia: Viaceré pracovné stanice ponúkajú redundanciu. Ak jeden stroj zlyhá, ostatní môžu vyzdvihnúť uvoľnenie, čím sa zabezpečí pokračujúca prevádzka. Jeden procesor by vytvoril jediný bod zlyhania, čím by vás zostalo zraniteľní voči prestojom.

* tolerancia porúch: S viacerými pracovnými stanicami môžete navrhnúť toleranciu porúch. Ak komponent zlyhá, dá sa vymeniť alebo opraviť bez zníženia celého systému. To je rozhodujúce pre kritické aplikácie, kde sú prestoje neprijateľné.

4. Spotreba energie a rozptyl tepla:

* Power: Koncentrácia všetkého výpočtového výkonu do jedného procesora by si vyžadovala obrovskú spotrebu energie, čo by potenciálne prekročilo dostupné zdroje energie.

* teplo: Jediný výkonný procesor by vytvoril značné teplo, ktoré si vyžadovalo zložité a drahé chladiace systémy. Distribuované pracovné stanice šíria tepelné zaťaženie a znižujú požiadavky na chladenie.

5. Softvér a ekosystém:

* Vývoj softvéru: Softvér určený na paralelné spracovanie môže využiť viac pracovných staníc a dosiahnuť významné zrýchlenie. Mnoho vedeckých a inžinierskych aplikácií je už navrhnutých tak, aby fungovali na klastroch počítačov.

* ekosystém: Ekosystém softvéru a nástrojov na distribuované výpočty je dobre rozvinutý a ponúka robustnú podporu pre paralelné spracovanie.

Na záver:

Aj keď jediný výkonný procesor sa môže zdať lákavý, výhody paralelného výpočtu s viacerými pracovnými stanicami prevažujú nad nevýhodami vo väčšine scenárov. Náklady, škálovateľnosť, flexibilita, redundancia a podpora softvéru ponúkané distribuovanými systémami z nich robia preferovanú voľbu pre náročné výpočtové pracovné zaťaženie.

• Predchádzajúca strana: Aké nástroje používajú v počítačovom laboratóriu na údržbu? 
• Ďalšia strana: Čo znamená zošit v počítači?