有關並行的兩個重要定律

2021-08-17 18:44:07 字數 945 閱讀 8836

使用並行程式處於兩個目的。第一,為了獲得更好的效能;第二,由於業務模型的需要,確實需要多個執行實體。

一、amdahl定律

amdahl定律是電腦科學中非常重要的定律。它定義了序列系統並行化後的加速比的計算公式和理論上限。

加速比定義:加速比=優化前系統耗時/優化後系統耗時

即,所謂加速比,就是優化前的耗時與優化後耗時的比值。加速比越高,表明優化效果越明顯。圖1.8顯示了amdahl公式的推導過程,其中n表示處理器個數,t表示時間,t1表示優化前耗時(也就是只有1個處理器時的耗時),tn表示使用n個處理器優化後的耗時。f是程式中只能序列執行的比例。

根據這個公式,如果cpu處理器數量趨於無窮,那麼加速比與系統的序列化率成反比,如果系統中必須有50%的**序列執行,那麼系統的最大加速比為2。

注意:根據amdahl定律,使用多核cpu對系統進行優化,優化的效果取決於cpu的數量以及系統中的序列化程式的比重。cpu數量越多,序列化比重越低,則優化效果越好。僅提高cpu數量而不降低程式的序列化比重,也無法提高系統效能。

二、gustafson定律

gustafson定律也試圖說明處理器個數、序列比例和加速比之間的關係,如圖1.12所示,但是gustafson定律和amdahl定律的角度不同。同樣,加速比都定義為優化前的系統耗時除以優化後的系統耗時。

可以看到,由於切入角度的不同,gustafson定律的公式和amdahl定律的公式截然不同。從gustafson定律中,我們可以更容易地發現,如果序列化比例很小,並行化比例很大,那麼加速比就是處理器的個數。只要你不斷地累加處理器,就能獲得更快的速度。

你投入得越多,就能得到越多得價值

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