O uso de vários processadores em um único computador envolve vários conceitos e tecnologias:
1. Processadores de vários núcleos: *
Definição: Um único chip de processador contendo várias unidades de processamento independentes chamadas "núcleos".
*
Benefícios: O aumento do poder de processamento, permitindo que várias tarefas sejam executadas simultaneamente, melhorando o desempenho em aplicativos exigentes, como edição de vídeo ou jogo.
*
Tipos: Dual-core, quad-core, hexa-core, octa-core, etc.
2. Sistemas de multipocessamento: *
Definição: Um sistema com vários processadores individuais, cada um com seu próprio cache e memória.
*
Benefícios: Aumentas significativas de desempenho para cargas de trabalho altamente paralelas, como simulações científicas ou processamento de dados em larga escala.
*
Tipos: Multiprocessamento simétrico (SMP), multiprocessamento assimétrico (AMP) e sistemas agrupados.
3. Processamento paralelo: *
Definição: A técnica de dividir uma tarefa em partes menores que podem ser processadas simultaneamente por vários processadores.
*
Benefícios: Reduz significativamente o tempo de execução de tarefas complexas.
*
Tipos: Paralelismo de dados (distribuição de dados entre processadores), paralelismo da tarefa (distribuição de tarefas entre processadores) e paralelismo híbrido.
4. Suporte ao sistema operacional: *
multitarefa: A capacidade de um sistema operacional de gerenciar vários programas em execução simultaneamente.
*
Multithreading: A capacidade de um programa de criar vários threads de execução em um único processo, permitindo uma melhor utilização de vários núcleos.
*
Programação do processo: Algoritmos usados pelo sistema operacional para alocar com eficiência o tempo do processador entre os processos concorrentes.
5. Modelos de programação: *
Programação multithread: Permite que os programadores criem e gerenciem explicitamente vários tópicos em seus programas.
*
Mensagem Passagem: Permite que os processadores comuniquem e trocem dados entre si.
*
Memória compartilhada: Fornece um espaço de memória comum que pode ser acessado por todos os processadores, permitindo compartilhamento de dados eficientes.
benefícios gerais de múltiplos processadores: *
Maior desempenho: Tempos de execução mais rápidos para aplicações exigentes.
*
Responsabilidade aprimorada: Experiência aprimorada do usuário com tempos de resposta mais rápidos.
*
Escalabilidade melhorada: Capacidade de lidar com cargas de trabalho maiores e mais complexas.
*
Aumento da confiabilidade: A redundância no poder de processamento pode ajudar a evitar falhas no sistema.
Exemplos de aplicativos que se beneficiam de vários processadores: * Edição de vídeo e renderização
* Modelagem e Animação 3D
* Simulações científicas e análise de dados
* Negociação de alta frequência
* Gerenciamento de banco de dados em larga escala
É importante lembrar que a utilização de vários processadores requer efetivamente planejamento e otimização cuidadosos. A complexidade dos sistemas multiprocessadores e a necessidade de gerenciar o compartilhamento e a comunicação de dados entre os processadores podem introduzir desafios para o desenvolvimento de software.
