Caratteristiche e differenza tra calcolo simultaneo e calcolo parallelo in informatica
In molti campi, le parole simultanee e parallele sono usate come sinonimi, ma non è così nella programmazione, dove descrivono concetti fondamentalmente diversi.
Che cos’è il calcolo simultaneo?
Il calcolo simultaneo (in inglese Concurrent Computing) è l’esecuzione simultanea (simultanea) di più attività di calcolo in periodi di tempo sovrapposti anziché in sequenza. È la capacità di un sistema di eseguire più calcoli contemporaneamente o entro intervalli di tempo sovrapposti. La concorrenza è essenzialmente applicabile quando si parla di più attività contemporaneamente. Queste attività possono essere implementate come programmi separati o come un insieme di processi o thread creati da un singolo programma. Le attività possono essere eseguite su un singolo processore, più processori o distribuite su una rete.
Il calcolo simultaneo è correlato al calcolo parallelo, ma si concentra maggiormente sulle interazioni tra le attività. La concorrenza si riferisce all’esecuzione di più attività contemporaneamente, ma non significa necessariamente contemporaneamente. Se le attività eseguite contemporaneamente o meno è un dettaglio di implementazione. L’attività può essere eseguita su un singolo processore attraverso l’esecuzione interrotta o su più processori fisici. Un esempio comune di concorrenza è un programma per calcolare la somma di un ampio elenco di numeri.
La programmazione AsINCRONA è CALCOLO simultaneo?
La programmazione asincrona (Async) è un modello di programmazione mentre simultaneo è un modo in cui vengono eseguite le attività. Le operazioni asincrone sono spesso definite simultanee, solo quando condividono le risorse. In modalità asincrona, non sai mai quali attività verranno eseguite per prime. Quindi, non c’è concorrenza qui.
Che cos’è il calcolo parallelo?
Il calcolo parallelo (in inglese Parallel Computing) è il processo di esecuzione simultanea di più attività di calcolo delegando parti diverse del calcolo a processori diversi che vengono eseguiti contemporaneamente. Un programma parallelo utilizza diversi core del processore per eseguire un calcolo più rapidamente. Esegue fisicamente parti di attività o più attività contemporaneamente utilizzando più processori. Consente alle singole CPU sequenziali di fare molte cose apparentemente contemporaneamente. Il parallelismo è una realizzazione di un programma simultaneo.
In un sistema multi-core, più programmi possono effettivamente fare progressi contemporaneamente senza l’aiuto del sistema operativo per fornire il time slicing. Se esegui, diciamo due processi su un sistema dual-core e alloca un core per processo, verranno eseguiti entrambi contemporaneamente. Questo è ciò che puoi chiamare esecuzione in parallelo. Il calcolo parallelo richiede essenzialmente hardware con più unità di elaborazione. È l’esecuzione simultanea di calcoli, possibilmente correlati ma non necessariamente.
Il calcolo parallelo è simultaneo?
Il calcolo parallelo si riferisce all’esecuzione simultanea di attività simultanee su processori diversi. Quindi, tutta la programmazione parallela è simultanea, ma non il contrario.
Differenza tra calcolo simultaneo e calcolo parallelo
Definizione
Il calcolo simultaneo è una forma di calcolo in cui due o più attività di calcolo vengono eseguite ed eseguite in periodi di tempo sovrapposti anziché in sequenza. La concorrenza è essenzialmente applicabile quando si parla di più attività contemporaneamente. Il calcolo parallelo, d’altra parte, è un tipo di architettura di calcolo in cui più risorse di calcolo vengono utilizzate contemporaneamente per risolvere un problema computazionale.
Esecuzione
Nell’elaborazione simultanea, le attività possono essere eseguite su un singolo processore, più processori o distribuite su una rete. L’attività può essere eseguita su un singolo processore tramite l’esecuzione interleaved o su più processori fisici. Un programma parallelo utilizza diversi core del processore per eseguire un calcolo più rapidamente. Esegue fisicamente parti di attività o più attività contemporaneamente utilizzando più processori. La concorrenza si riferisce all’esecuzione di più attività contemporaneamente ma non necessariamente contemporaneamente.
Potenza di calcolo
La concorrenza è un processo di strutturazione del programma in quanto esistono più thread di controllo. Concettualmente, questi thread di controllo vengono eseguiti contemporaneamente; cioè, puoi vedere i loro effetti intervallati. Un programma parallelo è quello che utilizza diversi core del processore per eseguire un calcolo più rapidamente. L’obiettivo è delegare diverse parti del calcolo a diversi processori che eseguono contemporaneamente.
Modello
I programmi simultanei sono spesso di natura non deterministica, il che significa che tendono a dare risultati diversi in base alla precisa tempistica degli eventi. Un programma simultaneo può essere eseguito in modo diverso su esecuzioni diverse perché devono agire insieme ad agenti esterni che attivano eventi in momenti imprevedibili. I programmi paralleli utilizzano il modello deterministico perché l’obiettivo è ottenere la risposta più rapidamente. Un modello deterministico significa che ogni programma può dare sempre un solo risultato.
Conclusioni
In poche parole, l’elaborazione simultanea significa che un programma o un’attività può supportare più calcoli contemporaneamente, ma non necessariamente contemporaneamente. È il processo di esecuzione di calcoli in modo indipendente. Il calcolo parallelo, invece, si riferisce all’esecuzione simultanea di due o più calcoli su processori diversi. Si può dire che tutto il calcolo parallelo è simultaneo, ma non il contrario. Infine, il calcolo parallelo non è possibile con una singola CPU; invece, richiede una configurazione multi-core.
