並列処理は、システムが同時にデータ処理タスクを実行してコンピュータ システムの計算速度を向上できるようにする技術の一種として説明できます。
並列処理システムは、同時にデータ処理を実行して実行時間を短縮できます。たとえば、CPU の ALU コンポーネントで命令が処理されている間に、次の命令がメモリから読み取られることがあります。
並列処理の主な目的は、コンピュータの処理能力を強化し、そのスループット、つまり一定の時間内に実行できる処理量を増やすことです。
並列処理システムは、同一または異なる操作を同時に実行する多数の機能ユニットを備えることで実現できます。データは、さまざまな複数の機能ユニットに分散できます。
次の図は、実行ユニットを並行して動作する 8 つの機能ユニットに分割する可能な方法の 1 つを示しています。
次の図の場合、各機能ユニットで実行される操作が各ブロックに示されます。
- 加算器と整数乗算器は、整数を使用して算術演算を実行します。
- 浮動小数点演算は、並列動作する 3 つの回路に分割されます。
- 論理演算、シフト演算、およびインクリメント演算は、異なるデータに対して同時に実行できます。すべての単位は互いに独立しているため、ある数値が増加している間に別の数値をシフトすることができます。