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.
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
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.
Parallel programming modelIn computing, a parallel programming model is an abstraction of parallel computer architecture, with which it is convenient to express algorithms and their composition in programs. The value of a programming model can be judged on its generality: how well a range of different problems can be expressed for a variety of different architectures, and its performance: how efficiently the compiled programs can execute. The implementation of a parallel programming model can take the form of a library invoked from a sequential language, as an extension to an existing language, or as an entirely new language.
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.
Synchronisation (multitâches)En programmation concurrente, la synchronisation se réfère à deux concepts distincts mais liés : la synchronisation de processus et la synchronisation de données. La synchronisation de processus est un mécanisme qui vise à bloquer l'exécution de certains processus à des points précis de leur flux d'exécution, de manière que tous les processus se rejoignent à des étapes relais données, tel que prévu par le programmeur. La synchronisation de données, elle, est un mécanisme qui vise à conserver la cohérence des données telles que vues par différents processus, dans un environnement multitâche.
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.
OpenMPOpenMP (Open Multi-Processing) est une interface de programmation pour le calcul parallèle sur architecture à mémoire partagée. Cette API est prise en charge par de nombreuses plateformes, incluant GNU/Linux, OS X et Windows, pour les langages de programmation C, C++ et Fortran. Il se présente sous la forme d'un ensemble de directives, d'une bibliothèque logicielle et de variables d'environnement. OpenMP est portable et dimensionnable. Il permet de développer rapidement des applications parallèles à petite granularité en restant proche du code séquentiel.
Message Passing InterfaceMessage Passing Interface (MPI) est un outil pour le calcul scientifique à haute performance qui permet d'utiliser plusieurs ordinateurs. C'est une norme conçue en 1993-94 pour le passage de messages entre ordinateurs distants ou dans un ordinateur multiprocesseur. Elle est devenue de facto un standard de communication pour des nœuds exécutant des programmes parallèles sur des systèmes à mémoire distribuée. Elle définit une bibliothèque de fonctions, utilisable avec les langages C, C++ et Fortran.
Map (parallel pattern)Map is an idiom in parallel computing where a simple operation is applied to all elements of a sequence, potentially in parallel. It is used to solve embarrassingly parallel problems: those problems that can be decomposed into independent subtasks, requiring no communication/synchronization between the subtasks except a join or barrier at the end. When applying the map pattern, one formulates an elemental function that captures the operation to be performed on a data item that represents a part of the problem, then applies this elemental function in one or more threads of execution, hyperthreads, SIMD lanes or on multiple computers.
Microprocesseur multi-cœurvignette|Un processeur quad-core AMD Opteron. vignette|L’Intel Core 2 Duo E6300 est un processeur double cœur. Un microprocesseur multi-cœur (multi-core en anglais) est un microprocesseur possédant plusieurs cœurs physiques fonctionnant simultanément. Il se distingue d'architectures plus anciennes (360/91) où un processeur unique commandait plusieurs circuits de calcul simultanés. Un cœur (en anglais, core) est un ensemble de circuits capables d’exécuter des programmes de façon autonome.
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).
Fork–join modelIn parallel computing, the fork–join model is a way of setting up and executing parallel programs, such that execution branches off in parallel at designated points in the program, to "join" (merge) at a subsequent point and resume sequential execution. Parallel sections may fork recursively until a certain task granularity is reached. Fork–join can be considered a parallel design pattern. It was formulated as early as 1963.
Granularity (parallel computing)In parallel computing, granularity (or grain size) of a task is a measure of the amount of work (or computation) which is performed by that task. Another definition of granularity takes into account the communication overhead between multiple processors or processing elements. It defines granularity as the ratio of computation time to communication time, wherein computation time is the time required to perform the computation of a task and communication time is the time required to exchange data between processors.
Barrière de synchronisationEn programmation concurrente, une barrière de synchronisation permet de garantir qu'un certain nombre de tâches aient passé un point spécifique. Ainsi, chaque tâche qui arrivera sur cette barrière devra attendre jusqu'à ce que le nombre spécifié de tâches soient arrivées à cette barrière. Pour réaliser ce premier algorithme de barrière de synchronisation, il faut disposer de deux sémaphores et d'une variable : Un sémaphore MUTEX (initialisé à 1) protégeant la variable.
Memory barrierIn computing, a memory barrier, also known as a membar, memory fence or fence instruction, is a type of barrier instruction that causes a central processing unit (CPU) or compiler to enforce an ordering constraint on memory operations issued before and after the barrier instruction. This typically means that operations issued prior to the barrier are guaranteed to be performed before operations issued after the barrier. Memory barriers are necessary because most modern CPUs employ performance optimizations that can result in out-of-order execution.
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.
Bulk synchronous parallelThe bulk synchronous parallel (BSP) abstract computer is a bridging model for designing parallel algorithms. It is similar to the parallel random access machine (PRAM) model, but unlike PRAM, BSP does not take communication and synchronization for granted. In fact, quantifying the requisite synchronization and communication is an important part of analyzing a BSP algorithm. The BSP model was developed by Leslie Valiant of Harvard University during the 1980s. The definitive article was published in 1990.
Section critiqueEn programmation concurrente, une section critique est une portion de code dans laquelle il doit être garanti qu'il n'y aura jamais plus d'un thread simultanément. Il est nécessaire d'utiliser des sections critiques lorsqu'il y a accès à des ressources partagées par plusieurs threads. Une section critique peut être protégée par un mutex, un sémaphore ou d'autres primitives de programmation concurrente.
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.
