Čo umožňuje počítaču vykonávať počet operácií súčasne?

Schopnosť počítača vykonávať množstvo operácií súčasne je umožnená kombináciou hardvérových a softvérových funkcií:

hardvér:

* Viacnásobné spracovateľské jednotky (CPU): Moderné počítače majú často viacero jadier v rámci jedného procesora alebo dokonca viac CPU. Každé jadro môže vykonávať pokyny samostatne a efektívne prevádzkovať viacero programov alebo úloh súčasne.

* multithreading: Jedno jadro sa dá ďalej rozdeliť na virtuálne jadrá nazývané vlákna. To umožňuje jediné jadro spracovať viacero častí programu súčasne, aj keď fyzicky vykonáva jednu inštrukciu súčasne.

* grafické spracovateľské jednotky (GPU): GPU, pôvodne navrhnuté pre grafické vykreslenie, sa vyvinuli ako výkonné paralelné procesory. Môžu vykonávať tisíce vlákien súčasne, vďaka čomu sú ideálne pre úlohy, ktoré je možné rozdeliť na mnoho nezávislých operácií.

* Vektorové spracovateľské jednotky (VPU): Tieto špecializované jednotky vykonávajú operácie na celé vektory údajov naraz, čo výrazne urýchľujú určité typy výpočtov.

Softvér:

* Operačné systémy: Moderné operačné systémy spravujú pridelenie úloh rôznym spracovateľským jednotkám, ktoré efektívne multitasking.

* Programovacie jazyky: Jazyky ako Python, C ++ a Java poskytujú funkcie na paralelné spracovanie, čo vývojárom umožňuje písať kód, ktorý využíva viacjadrové systémy.

* Knižnice a rámce: Špecializované knižnice a rámce ako Openmp, Cuda a MPI poskytujú nástroje a abstrakcie na paralelné programovanie, čo zjednodušuje vývoj paralelných aplikácií.

Ako to funguje:

* paralelizmus: Rozdelenie úlohy na menšie nezávislé časti, ktoré je možné vykonať súčasne.

* súbežnosť: Správa viacerých úloh, ktoré sa zdajú byť bežné súčasne, aj keď sa nevykonávajú súčasne.

* zdieľanie času: Rýchlo prepínanie medzi rôznymi úlohami, čo dáva ilúziu súčasného vykonávania.

Poznámka: Skutočný výkon súčasných operácií počítača závisí od faktorov, ako je počet jadier, rýchlosť hodín, šírka pásma pamäte a povaha vykonávaných úloh.

• Predchádzajúca strana: Aká voľba popisuje zošit alebo hlavičku pracovného hárka objekty? 
• Ďalšia strana: Ako spracováva správcu úloh Windows?