Paralelismo ( informática)

Paralelismo en la informática.

El Paralelismo en la informática , es una función que realiza el procesador para ejecutar varias tareas al mismo tiempo. Es decir, puede realizar varios cálculos simultáneamente, basado en el principio de dividir los problemas grandes para obtener varios problemas pequeños, que son posteriormente solucionados en paralelo.

Aplicaciones

El empleo de la computación paralela se convierte cada día en más grande y rápida, muchos problemas considerados anteriormente muy largos y costosos se han podido solucionar. El paralelismo se ha utilizado para muchas temáticas diferentes, desde bioinformática para hacer plegamiento de proteínas, hasta economía para hacer simulaciones en matemática financiera.

Tipos de paralelismo informática

1. Nivel de bit.
2. Nivel de instrucción.
3. Nivel de datos.
4. Nivel de tarea.

El paralelismo o procesamiento paralelo ha sido empleado durante muchos años, sobre todo para la computación de alto rendimiento, teniendo en cuenta las generaciones de procesadores y sus características.

Desventajas

1. Requieren de un gran número de ciclos de procesamiento o acceso a una gran cantidad de datos.
2. Encontrar un hardware y un software que permitan brindar estas utilidades comúnmente proporciona inconvenientes de costos, seguridad y disponibilidad.

Ventajas

1. Brinda a las empresas, instituciones y usuarios en general el beneficio de la velocidad.
2. Ventaja competitiva, provee una mejora de los tiempos para la producción de nuevos productos y servicios.
3. Colaboración y flexibilidad operacional.

Clasificación de los sistemas paralelos en la informática

• Flujo de control; las instrucciones se van ejecutando según el orden en el que se encuentran en memoria.
• Flujo de datos; el flujo de ejecución es conducido por los datos; una instrucción será ejecutada cuando los operandos estén disponibles.
• Reducción; la ejecución se realiza por demanda, una instrucción será ejecutada cuando otra necesite sus resultados. Son una clase de las de flujo de datos.
• SISD; arquitectura de simple construcción sobre simple dato. Serie en datos e instrucciones, arquitectura Von Neumann.
• SIMD; un solo flujo de instrucciones y múltiples en datos. Computadores matriciales. Una unidad de control que gobierna varias unidades aritmético-lógicas.
• MISD; varios flujos de instrucciones y uno solo de datos. Arquitectura no implementada, consecuencia teórica de la clasificación. Superestructura Pipeline, varios conjuntos de unidad de control más unidad aritmético lógica realizan partes de una operación sobre un flujo de datos.
• MIMD; arquitectura multiprocesador con varios flujos tanto de instrucciones como de datos. Varios procesadores serie convencionales que manejan cada uno un flujo de instrucciones sobre un flujo de datos.

Sucesos concurrentes del proceso de computación

• Sucesos paralelos, pueden darse en diferentes recursos durante el mismo intervalo de tiempo.
• Sucesos simultáneos, aquellos que se producen en el mismo instante de tiempo.
• Sucesos solapados, los que se producen en intervalos de tiempo superpuestos.
• Granularidad, tamaño de tarea computable.
• Planificación, asignación de recursos a las tareas.
• Comunicación, sincronización de tareas dependientes.
• Paralelismo de grano grueso, programa o trabajo y modulo.
• Paralelismo de grano medio, modulo proceso y task.
• Paralelismo de grano fino, bucle e Instrucción sentencia.
• Paralelismo a nivel de procesador, segmentación, división funcional, procesadores vectoriales.
• Paralelismo en multiprocesadores, memoria compartida, memoria distribuida.
• Paralelismo en multicomputadores, clusters, sistemas distribuidos.

Fuentes

• www.intel.com
• www.ciryx.com
• www.mot.com
• www.sun.com
• www.xuletas.es/ficha/arquitectura-de-computadores-paralelismo
• www.textoscientificos.com