Parallélisme (informatique)vignette|upright=1|Un des éléments de Blue Gene L cabinet, un des supercalculateurs massivement parallèles les plus rapides des années 2000. En informatique, le parallélisme consiste à mettre en œuvre des architectures d'électronique numérique permettant de traiter des informations de manière simultanée, ainsi que les algorithmes spécialisés pour celles-ci. Ces techniques ont pour but de réaliser le plus grand nombre d'opérations en un temps le plus petit possible.
Task parallelismTask parallelism (also known as function parallelism and control parallelism) is a form of parallelization of computer code across multiple processors in parallel computing environments. Task parallelism focuses on distributing tasks—concurrently performed by processes or threads—across different processors. In contrast to data parallelism which involves running the same task on different components of data, task parallelism is distinguished by running many different tasks at the same time on the same data.
Thread (informatique)thumb|Un processus avec deux threads. Un thread ou fil (traduction normalisés par ISO/CEI 2382-7:2000 (autres appellations connues : processus léger, fil d'exécution, fil d'instruction, processus allégé, exétron, tâche, voire unité d'exécution ou unité de traitement) est similaire à un processus car tous deux représentent l'exécution d'un ensemble d'instructions du langage machine d'un processeur. Du point de vue de l'utilisateur, ces exécutions semblent se dérouler en parallèle.
Parallélisme de donnéeLe parallélisme par distribution de donnée ou parallélisme de donnée (data parallelism en anglais) est un paradigme de la programmation parallèle. Autrement dit, c'est une manière particulière d'écrire des programmes pour des machines parallèles. Les algorithmes des programmes qui entrent dans cette catégorie cherchent à distribuer les données au sein des processus et à y opérer les mêmes opérations à l'instar des SIMD. Le paradigme opposé est celui du parallélisme de tâche. Catégorie:Programmation concurr
Instruction-level parallelismInstruction-level parallelism (ILP) is the parallel or simultaneous execution of a sequence of instructions in a computer program. More specifically ILP refers to the average number of instructions run per step of this parallel execution. ILP must not be confused with concurrency. In ILP there is a single specific thread of execution of a process. On the other hand, concurrency involves the assignment of multiple threads to a CPU's core in a strict alternation, or in true parallelism if there are enough CPU cores, ideally one core for each runnable thread.
Multithreadingthumb|Schéma d'un process multithread Un processeur est dit multithread s'il est capable d'exécuter efficacement plusieurs threads simultanément. Contrairement aux systèmes multiprocesseurs (tels les systèmes multi-cœur), les threads doivent partager les ressources d'un unique cœur : les unités de traitement, le cache processeur et le translation lookaside buffer ; certaines parties sont néanmoins dupliquées : chaque thread dispose de ses propres registres et de son propre pointeur d'instruction.
Kepler (architecture de carte graphique)L'architecture Kepler a été développée par NVidia pour ses cartes graphiques. Elle est censée doubler les performances par watt par rapport à Fermi, l'architecture précédente, ce qui permet de l'utiliser dans des cartes graphiques mobiles. La première carte graphique utilisant cette architecture est la GTX 680, utilisant le processeur graphique GK 104.
Simultaneous multithreadingLe simultaneous multithreading (SMT) est une technique informatique datant des années 1960. Il s'agit d'une forme de multithreading, une technique qui consiste, comme le symmetric multiprocessing (SMP), à augmenter le TLP (thread level parallelism), c’est-à-dire le parallélisme des threads. Le SMT est le partage d'un cœur de processeur superscalaire (les pipelines, les unités de calcul et les caches) entre plusieurs threads.
Traitement massivement parallèleEn informatique, le traitement massivement parallèle (en anglais, massively parallel processing ou massively parallel computing) est l'utilisation d'un grand nombre de processeurs (ou d'ordinateurs distincts) pour effectuer un ensemble de calculs coordonnés en parallèle (c'est-à-dire simultanément). Différentes approches ont été utilisées pour implanter le traitement massivement parallèle. Dans cette approche, la puissance de calcul d'un grand nombre d'ordinateurs distribués est utilisée de façon opportuniste chaque fois qu'un ordinateur est disponible.
Embarrassingly parallelIn parallel computing, an embarrassingly parallel workload or problem (also called embarrassingly parallelizable, perfectly parallel, delightfully parallel or pleasingly parallel) is one where little or no effort is needed to separate the problem into a number of parallel tasks. This is often the case where there is little or no dependency or need for communication between those parallel tasks, or for results between them. Thus, these are different from distributed computing problems that need communication between tasks, especially communication of intermediate results.
Tesla (microarchitecture)Tesla is the codename for a GPU microarchitecture developed by Nvidia, and released in 2006, as the successor to Curie microarchitecture. It was named after the pioneering electrical engineer Nikola Tesla. As Nvidia's first microarchitecture to implement unified shaders, it was used with GeForce 8 Series, GeForce 9 Series, GeForce 100 Series, GeForce 200 Series, and GeForce 300 Series of GPUs collectively manufactured in 90 nm, 80 nm, 65 nm, 55 nm, and 40 nm.
Processeur graphiqueUn processeur graphique, ou GPU (de l'anglais Graphics Processing Unit), également appelé coprocesseur graphique sur certains systèmes, est une unité de calcul assurant les fonctions de calcul d'image. Il peut être présent sous forme de circuit intégré (ou puce) indépendant, soit sur une carte graphique ou sur la carte mère, ou encore intégré au même circuit intégré que le microprocesseur général (on parle d'un SoC lorsqu'il comporte toutes les puces spécialisées).
Calcul distribuéUn calcul distribué, ou réparti ou encore partagé, est un calcul ou un traitement réparti sur plusieurs microprocesseurs et plus généralement sur plusieurs unités centrales informatiques, et on parle alors d'architecture distribuée ou de système distribué. Le calcul distribué est souvent réalisé sur des clusters de calcul spécialisés, mais peut aussi être réalisé sur des stations informatiques individuelles à plusieurs cœurs. La distribution d'un calcul est un domaine de recherche des sciences mathématiques et informatiques.
Hopper (microarchitecture)Hopper is a graphics processing unit (GPU) microarchitecture developed by Nvidia. It is designed for datacenters and is parallel to Ada Lovelace. Named for computer scientist and United States Navy rear admiral Grace Hopper, the Hopper architecture was leaked in November 2019 and officially revealed in March 2022. It improves upon its predecessors, the Turing and Ampere microarchitectures, featuring a new streaming multiprocessor and a faster memory subsystem. The Nvidia Hopper H100 GPU is implemented using the TSMC 4N process with 80 billion transistors.
Temporal multithreadingTemporal multithreading is one of the two main forms of multithreading that can be implemented on computer processor hardware, the other being simultaneous multithreading. The distinguishing difference between the two forms is the maximum number of concurrent threads that can execute in any given pipeline stage in a given cycle. In temporal multithreading the number is one, while in simultaneous multithreading the number is greater than one. Some authors use the term super-threading synonymously.
Parallel algorithmIn computer science, a parallel algorithm, as opposed to a traditional serial algorithm, is an algorithm which can do multiple operations in a given time. It has been a tradition of computer science to describe serial algorithms in abstract machine models, often the one known as random-access machine. Similarly, many computer science researchers have used a so-called parallel random-access machine (PRAM) as a parallel abstract machine (shared-memory).
Modèle de cohérenceEn Informatique, les modèles de cohérence sont utilisés dans les systèmes répartis comme les systèmes de mémoire partagée distribuée (DSM) ou les magasins de données distribuées (tels que les système de fichiers, les bases de données, les systèmes de réplication optimiste ou la mise en cache web). On dit que le système supporte un modèle donné si les opérations sur la mémoire suivent des règles spécifiques.
Heterogeneous System ArchitectureHeterogeneous System Architecture (HSA) is a cross-vendor set of specifications that allow for the integration of central processing units and graphics processors on the same bus, with shared memory and tasks. The HSA is being developed by the HSA Foundation, which includes (among many others) AMD and ARM. The platform's stated aim is to reduce communication latency between CPUs, GPUs and other compute devices, and make these various devices more compatible from a programmer's perspective, relieving the programmer of the task of planning the moving of data between devices' disjoint memories (as must currently be done with OpenCL or CUDA).
Yield (multithreading)In computer science, yield is an action that occurs in a computer program during multithreading, of forcing a processor to relinquish control of the current running thread, and sending it to the end of the running queue, of the same scheduling priority. Different programming languages implement yielding in various ways. pthread_yield() in the language C, a low level implementation, provided by POSIX Threads std::this_thread::yield() in the language C++, introduced in C++11.
Fermi (architecture de carte graphique)Fermi est le nom de code d'une architecture de carte graphique de la société NVidia. Les premières cartes, gravées en , sont sorties en mars 2010 et comportent plus de de transistors, soit plus qu'un micro-processeur courant. Certaines GeForce M disposent de processeurs gravés en au lieu de . NVidia sort la GTX 480, la première carte graphique à utiliser l'architecture Fermi avec le GF 100. Même si la carte est la plus puissante du moment elle souffre d'une surconsommation, de températures très élevées, tout en étant bruyante.
