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En informatique, le calcul parallèle consiste en l'exécution simultanée d'une même tâche,
partitionnée et adaptée afin de pouvoir être répartie entre
plusieurs processeurs en vue de traiter plus rapidement des problèmes plus grands.
[] Intérêt
La réalisation de ces objectifs se traduit par des économies dans presque tous les domaines du calcul, incluant: la dynamique des fluides,
les prédiction météorologique, la modélisation et simulation de problèmes de dimensions plus grandes,
le traitement de l'information et l'exploration de données, le traitement d'images, l'intelligence artificielle et la fabrication automatisée.
Elle permet aussi de traiter des problèmes nouveaux, d'apporter des solutions globales à des problèmes qui étaient abordés plus partiellement auparavant.
[] Technologie
Trois facteurs principaux ont contribué à la forte tendance actuelle en faveur du traitement parallèle.
[] Coût du matériel
Il a décru de manière constante, de sorte qu'il est aujourd'hui possible de construire des systèmes à multiprocesseurs à moindre coût.
La technologie des circuits a progressé à un tel point
qu'il est devenu possible de fabriquer des systèmes complexes nécessitant des millions de transistors sur une seule puce.
On peut alors doubler ou tripler, voire davantage, quelques circuits de calcul sur cette même puce en la munissant de circuits de contrôle veillant à répartir les calculs entre eux, ainsi qu'à éviter les collisions que pourrait impliquer ce parallélisme.
[] Vitesse de traitement des ordinateurs
La vitesse des traitements séquentiels traditionnels, basés sur le modèle de von Neumann, semble s'approcher de la limite physique au-delà de laquelle il n'est plus possible d'accélérer. On peut en revanche disposer
- plusieurs processeurs dans la même puce,
- plusieurs puces sur la même carte mère,
- plusieurs cartes mères dans le même châssis.
C'est sur ce principe qu'est construit l'ordinateur le plus puissant du moment (2004) : Blue gene.
[] Gains quantitatifs dus au calcul parallèle
Ils sont donnés par la loi d'Amdahl, qui procède d'une simple règle de trois sur des données simplifiées. Voir cet article.
[] Autres considérations plus nébuleuses
La thèse du calcul parallèle s'énonce comme suit: Tout problème pouvant être résolu sur un ordinateur séquentiel raisonnable en utilisant un espace de taille polynomiale peut être résolu en temps polynomial par un ordinateur parallèle raisonnable et vice versa.
La thèse de l'invariance est une thèse complémentaire qui supporte, du moins de façon approximative, la définition d'une notion d'ordinateur raisonnable. Elle s'énonce comme suit: Des machines raisonnables peuvent se simuler entre elles avec au plus un accroissement polynomial en temps et une multiplication constante de l'espace. Une manière de construire des modèles raisonnables est de considérer la classe des machines raisonnables incluant la machine de Turing.
[] Ordinateur parallèle
Le terme ordinateur parallèle est parfois utilisé en référence à un ordinateur qui possède plus d'une unité centrale de traitement et qui peut effectuer un traitement parallèle.
Il existe plusieurs types d'ordinateurs (ou de processeurs) parallèles, caractérisés, principalement, par différents modèles d'interconnexions entre les processeurs et entre les processeurs et la mémoire. La classification la plus populaire est celle de Flynn, qui catégorise les ordinateurs parallèles (et sériels) selon le type d'organisation du flot de données et du flot d'instructions. Elle distingue ainsi les machines SIMD (à flot d'instructions unique agissant sur des données multiples) et les machines MIMD (à flot d'instructions et de données multiples).
Bien qu'un système de n processeurs en parallèle ne soit pas plus efficace qu'un seul processeur ayant n fois la vitesse de l'un d'eux, le système parallèle est souvent moins coûteux à réaliser. Le calcul parallèle est, donc, une excellente solution pour des tâches exigeantes en calcul et/ou ayant des contraintes temporelles critiques (cf. Systèmes en temps réel). En fait, la plupart des systèmes de calcul de haute performance (aussi appelés superordinateurs ou supercalculateurs) qui ont été conçus au cours des dernières années ont une architecture parallèle.
[] Sujets apparentés
[] Sujets généraux
[] Langages de programmation
[] Bibliothèque de programmation
[] Liens externes
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La source est wikipedia http://fr.wikipedia.org/wiki/Calcul parallèle
