Если бы компьютеры были людьми, тогда их центральный процессор (ЦП) был бы мозгом. ЦП – это микропроцессор, вычислительный двигатель на чипе. Хотя современные процессоры маленькие, они также очень мощные. Они могут интерпретировать миллионы инструкций в секунду. Несмотря на это, существуют такие сложные вычислительные проблемы, что на их решение требуются годы.
Компьютерные исследователи используют различные подходы к решению этой проблемы. Одним из потенциальных решений является дальнейшей наращивание мощности процессоров. Обычно это означает размещение на чипе большего количества транзисторов. Компьютерные инженеры уже создают транзисторы шириной всего в пару дюжин нанометров. Насколько мал нанометр? Это одна миллиардная часть метра. Эритроцит имеет диаметр в 2500 нанометров – представьте себе размеры транзистора.
Создание мощных микропроцессоров – дорогостоящий и трудоёмкий процесс. Некоторые вычислительные задачи требуют годы на решение, даже если вы используете очень мощный процессор. Отчасти из-за этих факторов, компьютерные исследователи иногда используют другой подход: параллельная обработка.
В целом, параллельная обработка подразумевает то, что хотя бы два процессора обрабатывают части общей задачи. Концепция довольно простая: учёный делит сложную задачу на составные части с помощью специального программного обеспечения, специально предназначенного для этой задачи. Затем он назначает каждому процессору задание обработать свою часть. После этого программное обеспечение собирает обработанную информацию в единое целое, чтобы завершить решение задачи.
Это высокотехнологичный способ сказать, что задачу выполнить легче, если правильно распределить нагрузку. Можно распределить её между процессорами одного компьютера или между сетью из нескольких компьютеров. Существуют разные способы достижения одной и той же цели.