编写并行程序的原因主要涉及 提高程序性能、解决复杂问题、实现实时处理以及提高系统的可靠性和容错性。以下是具体的几点解释:
提高性能和吞吐量
并行编程可以充分利用多核处理器和多核计算机的优势,将多个线程(或进程)同时执行不同的任务,从而显著提高程序的性能和吞吐量。
更好地管理资源
并行程序可以将大型任务分解成多个子任务,并且这些子任务可以同时执行,从而减少数据传输的时间和提高程序的效率。
利用分布式进行计算
并行编程可以利用分布式系统中的资源,将任务分配给多个处理单元进行并行处理,从而实现实时处理的需求。
解决复杂问题
并行程序可以将复杂的问题分解成多个简单的子问题,并且并行地解决这些子问题,最终得到整个问题的解决方案。
实现实时处理
在某些应用场景下,需要对数据进行实时处理,即时响应用户的请求。使用并行程序可以将数据分配给多个处理单元进行并行处理,从而实现实时处理的需求。
提高系统的可靠性和容错性
通过使用并行程序,可以将任务分解成多个子任务,并且这些子任务可以在不同的处理单元上同时执行。这样即使某个处理单元发生故障,其他处理单元仍然可以继续执行任务,从而提高系统的可靠性和容错性。
应对计算能力瓶颈
随着计算能力的提升,单处理器性能的提升速度逐渐放缓,通过并行化可以在芯片上放置多个相对简单的处理器(即多核处理器),从而解决性能提升的瓶颈。
优化资源使用
并行编程可以使得所有的处理核心都保持高效运行,通过分配不同任务到不同核心,从而最小化了资源浪费及等待时间。
总结来说,编写并行程序能够充分发挥多核处理器的优势,提高程序的执行效率,解决复杂问题,实现实时处理,并且提高系统的可靠性和容错性。这些优点使得并行编程在现代计算中变得越来越重要。