数据并行是什么

数据并行意味着一台计算机包含一组处理单元，每个处理单元存储一个(或多个)数据元素。当一台机器执行一个顺序程序时，它可以同时对应于存储在所有或部分内部处理单元中的数据进行操作。

数据并行意味着一台计算机包含一组处理单元，每个处理单元存储一个(或多个)数据元素。当一台机器执行一个顺序程序时，它可以同时对应于存储在所有或部分内部处理单元中的数据进行操作。

简介

随着信息的快速增长和检索数据库的扩大，信息检索越来越难以通过顺序处理来满足检索性能的要求，并且逐渐无力拥有及时、高性能的顺序计算机支持。解决这一问题的有效途径之一是将并行处理技术引入信息检索领域，这也是并行技术研究与各种应用相结合的必然结果。并行检索的直接优点是允许大规模数据库查询，缩短检索响应时间。

根据并行的一般含义，我们可以大致将并行技术分为数据并行和功能并行，两者都依赖于并行硬件架构。在SIMD计算机系统中，并行通常指数据并行。计算机包含一组处理单元，每个处理单元存储一个(或多个)数据元素。当一台机器执行一个顺序程序时，它可以同时对应于存储在所有或部分内部处理单元中的数据进行操作。在具有MIMD计算机的分布式计算机系统中，可以同时采用数据并行和功能并行。此时，数据并行可以理解为数据库中的每个数据集都存储在多个处理器或计算机中，它们可以同时对其存储的数据集执行相同的操作。功能并行是将一个程序分成若干段，每段由一个处理器或计算机执行，并行执行多段程序时要考虑段与段之间的同步、通信等诸多问题。

基本概念

数据并行是指将数据分成若干块，映射到不同的处理器上，每个处理器运行相同的处理程序来处理分配的数据。这种方法用于大多数并行处理，特别是计算复杂度较高的问题(如流体力学计算、图像处理)。在这种处理模式下，通常不同的处理器在计算过程中需要相互通信。因此，在这种并行处理模式下，需要根据问题的特点设计合理的并行处理算法，以减少处理器间通信对并行处理性能的影响。

数据级并行原则

数据级并行依赖于并行处理器，在SIMD系统中属于并行。并行处理器的特点是重复设置许多相同的处理单元，这些处理单元以某种方式相互连接。在一个统一的控制单元的作用下，每个单元并行于分布式数据执行同一指令指定的操作。实际上，控制单元是一个高性能的单处理器，它执行只适用于串行处理的控制指令和操作指令，并将适用于并行处理的指令传送给所使用的处理单元，但是只有那些处于“活动”状态的处理单元才并行地对它们各自的数据执行相同的操作。为了实现快速有效的数据处理，数据应该在各个处理单元之间进行合理的分配和存储，使各个处理单元主要对自己内存中的数据进行操作。