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早期的计算机采用的是串行处理,计算机的各个操作只能串行地完成,即任一时刻只能进行一个操作。并行处理使得多个操作能同时进行,从而大大提高了计算机的速度。

广义地讲,并行性有两种含义:

一是同时性,指两个以上事件在同一时刻发生。

二是并发性,指两个以上事件在同一时间间隔内发生。

计算机的并行处理技术,概括起来主要有三种形式:

1. 时间并行

时间并行指时间重叠,就是让多个处理过程在时间上相互错开,轮流重叠地使用同一套硬件设备的各个部分,以加快硬件周转而赢得速度。

时间并行的实现方式就是采用流水处理部件,这是一种非常经济实用的并行技术,能保证计算机系统具有较高的性能价格比。目前的高性能计算机几乎无一例外地使用了流水技术。

2. 空间并行

空间并行指资源重复,就是以资源的重复配置来大幅度提高计算机的处理速度。

大规模和超大规模集成电路的迅速发展,为空间并行技术带来了巨大生机,因而成为目前实现并行处理的一个主要途径。

空间并行技术主要体现在多处理器系统和多处理机系统,但是在单处理器系统中也得到了广泛应用。

3. 时间并行+空间并行

指时间重叠和资源重复的综合应用,既采用时间并行性又采用空间并行性。相对而言,这种并行技术带来的高速效益是最好的。

现代计算机往往同时具有时间并行性和空间并行性。