O Arquitetura de Sistema de Processamento Paralelo

Arquitetura de sistema de processamento paralelo

A unidade central de processamento (CPU), mais conhecida como “processador”, é um componente de hardware responsável por processar dados e transforma-los em informação, desempenhando o papel de “cérebro” do computador, unificando todo o sistema e controlando as funções realizadas por cada unidade funcional, além de ser responsável pela execução de todos os programas do sistema que deverão estar armazenados na memória principal.

Os processadores possuem características físicas que dizem respeito à sua eficiência como; frequência, quantidade de núcleos, memória cache e potência elétrica, mas a maneira com que são usadas é definido pela arquitetura empregada, pois é ela quem se refere aos atributos de um sistema que são visíveis para o programador, ou seja, que têm impacto direto sobre a execução lógica de um programa, tendo como parâmetros: conjunto de instruções, número de bits usados para representar dados, mecanismos de E/S e técnicas de endereçamento de memória.

Com a evolução da tecnologia, cada vez mais se fez necessário aplicações com alta performance, exigindo precisão nos processos e baixo tempo de resposta. Por isso foram, e tem sido, desenvolvidas arquiteturas de alto desempenho.

O processamento paralelo consiste em técnicas de concorrência com o emprego de vários processadores trabalhando em conjunto na obtenção de uma maior capacidade de processamento.

A necessidade de capacidade de processamento sempre será maior para aplicações mais complexas como cálculos matemáticos, simulações etc. Por isso surgiu o processamento de alto desempenho (PAD); uma área da computação focada em problemas complexos de mais para computadores convencionais. Então para não ter que simplificar a aplicação, a única solução, nesse contexto, é aumentar o número de processadores que trabalham em paralelo para conseguir executar um numero maior de operações em menos tempo.

O problema dessa solução é que, inevitavelmente, a alimentação de dados dos processadores fica maior, além da complexidade da programação pelo fato da aplicação ter de ser particionada entre várias unidades e depois reunidas para formar um resultado.

...