حوسبة متوازية: الفرق بين النسختين

تم إضافة 300 بايت ، ‏ قبل 4 سنوات
ط
بوت:تعريب وسائط قالب:مرجع ويب
ط (بوت:تعريب وسائط قالب:مرجع ويب)
== الخلفية ==
[[ملف:Cray 2 Arts et Metiers dsc03940.jpg|تصغير|كراي-2 أسرع حاسوب في العالم في الفترة بين 1985 إلى 1989.]]
عادة ما تكون البرامج الحاسوبية مكتوبة بطريقة تسلسلية. فلحل مشكلة ما، تُبنى وتطبق [[خوارزمية]] على شكل تعليمات متسلسلة. وتُنفذ هذه التعليمات على [[وحدة المعالجة المركزية]] لجهاز حاسوب واحد. حيث تنفذ تعليمة واحدة فقط في نفس الوقت، وبعدَ الانتهاء منها تُنفذ التعليمة التالية.<ref name="llnltut">{{citeمرجع webويب |urlالمسار=http://www.llnl.gov/computing/tutorials/parallel_comp/ |titleالعنوان=Introduction to Parallel Computing |accessdateتاريخ الوصول=2007-11-09 |authorالمؤلف=Barney, Blaise |publisherالناشر=Lawrence Livermore National Laboratory}}</ref>
 
أما الحوسبة المتوازية فتستخدم في وَقت واحد عدة عناصر معالجة لحل مشكلة معينة. وتقسَّم المشكلة إلى أجزاء مستقلة بحيث يمكن لكل عنصر من عناصر المعالجة تنفيذ الجزء الخاص به من الخوارزمية في وقت واحد مع العناصر الأخرى. تتنوع العناصر المعالجة وتشمل موارد مختلفة مثل جهاز حاسوب واحد مع معالجات متعددة أو شبكة من عدة حواسيب أو معدات متخصصة أو أي مزيج مما ذكر.<ref name="llnltut" />
يحسب استهلاك الشرائح للطاقة من خلال المعادلة P = C × V<sup>2</sup> × F،حيث ترمز P إلى الطاقة، وترمز C إلى عدد [[مكثفة|المكثفات]] المستعملة أثناء عمل دورة كاملة (تتناسب مع عدد الترانزستورات التي تتغير مدخلاتها)، وترمز V إلى الجهد، أما F فترمز إلى تردد المعالج (دورة في الثانية).<ref>Rabaey, J. M. (1996). ''Digital Integrated Circuits''. Prentice Hall, p.&nbsp;235. ISBN 0-13-178609-1.</ref> وتزيد زيادة التردد من كمية الطاقة المستهلكة. أجبَرَت زيادة استهلاك المعالجات للطاقة في النهاية شركة [[إنتل]] في مايو [[2004]]على إلغاء إنتاج معالجاتها [[إنتل تيجاس وجهوك|تيجاس وجهوك]]، والتي تعتبر عمومًا نهاية سياسة رفع التردد كنموذج شائع لمعمارية الحواسيب.<ref>Flynn, Laurie J. [http://www.nytimes.com/2004/05/08/business/08chip.html?ex=1399348800&en=98cc44ca97b1a562&ei=5007 "Intel Halts Development of 2 New Microprocessors"]. ''The New York Times'', May 8, 2004. Retrieved on April 22, 2008.</ref>
 
على الرغم من قضايا استهلاك الطاقة إضافة للتنبؤات المتكررة عن نهايته، فإن قانون مور ظل صحيحًا. فقد نصَّ [[قانون مور]] (الناتج عن ملاحظة تجريبية) على أن كثافة [[ترانزستور|الترانزستورات]] في المعالجات الدقيقة تتضاعف كل 18 إلى 24 شهرًا.<ref name="Moore1965paper">{{citeمرجع webويب| firstالأول=Gordon E.|lastالأخير = Moore|yearالسنة =1965|urlالمسار=ftp://download.intel.com/museum/Moores_Law/Articles-Press_Releases/Gordon_Moore_1965_Article.pdf| titleالعنوان =Cramming more components onto integrated circuits| formatالتنسيق =PDF| pagesالصفحات =4| workالعمل=[[Electronics (magazine)|Electronics Magazine]]| accessdateتاريخ الوصول = 2006-11-11}}
</ref> وبنهاية سياسة زيادة التردد، فقد أمكن استخدام هذه الترانزستورات الإضافية (التي لم تعد تستخدم لرفع التردد) لإضافة أجهزة أخرى من أجل إجراء حوسبة متوازية.
 
== تاريخ ==
[[ملف:ILLIAC 4 parallel computer.jpg|تصغير|ILLIAC 4، "الحاسوب العملاق النكرة".]]
أصول التوازي الصحيح (عمليات مختلفة على بيانات مختلفة-MIMD) يعود إلى لويجي فيديريكو، كونت Menabrea وما قدمه في "وصف مقتضب للمحرك التحليلي الذي اخترعه [[تشارلز باباج]].<ref>[[Federico Luigi, Conte Menabrea|Menabrea, L. F.]] (1842). [http://www.fourmilab.ch/babbage/sketch.html Sketch of the Analytic Engine Invented by Charles Babbage]. Bibliothèque Universelle de Genève. Retrieved on November 7, 2007.</ref><ref name=PH753>Patterson and Hennessy, p.&nbsp;753.</ref> أدخلت شركة [[آي بي إم]] حاسوب 704 في عام 1954، من خلال المشروع الذي كان جين أمدال أحد المهندسين الرئيسيين فيه. ليصبح أول حاسوب تجاري متاح لاستخدام مجموعة كاملة من الأوامر الحسابية بطريقة تلقائية.<ref>{{citeمرجع webويب | urlالمسار = http://www.columbia.edu/acis/history/704.html | titleالعنوان = Columbia University Computing History: The IBM 704 | accessdateتاريخ الوصول = 2008-01-08 | yearالسنة = 2003 | authorالمؤلف = da Cruz, Frank | publisherالناشر = Columbia University}}</ref>
 
في أبريل 1958 ، ناقش س. جيل (فيرانتي) البرمجة المتوازية ، والحاجة إلى التفرع والانتظار.<ref>Parallel Programming, S. Gill, The Computer Journal Vol. 1 #1,
pp2-10, British Computer Society, April 1958.</ref> في عام 1958، ناقش الباحثان جون كوك ودانيال سلوتنيك (العاملين في شركة آي بي إم) استخدام التوازي في العمليات الحسابية العددية للمرة الأولى.<ref name=G_Wilson>{{citeمرجع webويب | urlالمسار = http://ei.cs.vt.edu/~history/Parallel.html | titleالعنوان = The History of the Development of Parallel Computing | accessdateتاريخ الوصول = 2008-01-08 | firstالأول = Gregory V | lastالأخير = Wilson | yearالسنة = 1994|publisherالناشر=Virginia Tech/Norfolk State University, Interactive Learning with a Digital Library in Computer Science}}</ref> أدرجت شركة بوروز {{إنج|Burroughs Corporation}} معالج D825 في سنة 1962، وهو معالج حواسيب رباعي يمكنه الوصول إلى 16 وحدات ذاكرة من خلال العارضة التبديل <ref>{{citeمرجع webويب | urlالمسار = http://www.computerworld.com/action/article.do?command=viewArticleBasic&articleId=65878 | titleالعنوان = The Power of Parallelism | authorالمؤلف = Anthes, Gry | accessdateتاريخ الوصول = 2008-01-08 | dateالتاريخ = November 19, 2001 | workالعمل = [[Computerworld]]}}</ref> في عام 1967 ، نشر سلوتنيك وأمدال نقاشا حول جدوى المعالجة المتوازية في مؤتمر جمعيات الاتحاد الأمريكي للمعالجة المعلومات.<ref name=G_Wilson/> ومن خلال هذه المناقشة صيغ قانون أمدال لتحديد الحد الأقصى للسرعة المكتسبة من عملية الموازاة.
 
في عام 1969 ، قدمت الشركة الأمريكية [[هونيويل]] نظامها الأول مالتيكس، وهو نظام متعدد المعالجات المتماثلة قادر على تشغيل ما يصل إلى ثمانية معالجات بالتوازي.<ref name=G_Wilson/> مشروع C.mmp في سبعينيات القرن العشرين التابع لجامعة كارنيجي ميلون هو أول متعدد المعالجات بمعالجات قليلة".<ref name=PH753/> "إن أول ناقل لوصل عدة معالجات مع مخابئ التطفل {{إنج|Snooping caches}} هو Synapse N+1 كان ذلك في عام 1984." <ref name=PH753/>