Учебное пособие москва мади 2020 ббк 32. 81 В 683 Волосова, А. В. В683

Глава 3. Способы повышение производительности компьютера
 
Для повышения производительности программы можно:
- 
минимизировать конфликты в памяти;
- 
оптимизировать распределение вычислительной нагрузки между 
процессорами; 
- 
оптимизировать распределение данных; 
- 
оптимизировать структуру программы;
- 
заменить последовательные части алгоритма на параллельные; 
- 
решать 
проблемы, 
характерные 
для 
последовательных 
компьютеров и традиционного последовательного программирования.
Следует учесть, что скорость развития параллельных вычислений 
всегда опережала скорость развития вычислительной техники для 
осуществления этих вычислений. Путь совершенствования устройства 
микросхем менее результативен по сравнению с эффектом применением 
параллелизма в архитектуре компьютера. 
Рассмотрим возможности оптимизации
 
распределения данных.
3.1. Способы параллельной обработки данных
 
Рассмотрим два способа параллельной обработки данных: 
1. 
Параллельная обработка 
2. 
Конвейерность

---

28 
3.1.1. Параллельная обработка
 
Пример 
[1, с. 45]. Требуется найти сумму двух векторов, состоящих из 
100 вещественных чисел каждый. Некоторое устройство выполняет 
суммирование пары чисел за пять тактов работы компьютера. Устройство 
блокируется на все время выполнения операции. Операция выполняется за 
500 тактов (рис. 4). Если добавить еще одно такое устройство, то при их 
независимой работе операция будет выполнена за 250 тактов (рис. 5). Для 
n
время выполнения операции суммирования составит 500/N тактов.
 
Рис. 4. Суммирование векторов 
C = A + B
: а) с помощью последовательного 
устройства, выполняющего одну операцию за пять тактов, б) с помощью двух 
последовательных устройств, выполняющего одну операцию за пять тактов 
каждое

---

29