En computers evne til at udføre et antal operationer samtidig er aktiveret af en kombination af hardware- og softwarefunktioner:
Hardware:
* Flere behandlingsenheder (CPU'er): Moderne computere har ofte flere kerner inden for en enkelt CPU eller endda flere CPU'er helt. Hver kerne kan udføre instruktioner uafhængigt og effektivt køre flere programmer eller opgaver samtidigt.
* multithreading: En enkelt kerne kan opdeles yderligere i virtuelle kerner kaldet tråde. Dette giver en enkelt kerne mulighed for at behandle flere dele af et program på samme tid, selvom det fysisk udfører en instruktion ad gangen.
* Grafikbehandlingsenheder (GPU'er): GPU'er, der oprindeligt er designet til grafikgengivelse, har udviklet sig til at være kraftfulde parallelle processorer. De kan udføre tusinder af tråde samtidig, hvilket gør dem ideelle til opgaver, der kan opdeles i mange uafhængige operationer.
* vektorbehandlingsenheder (VPU'er): Disse specialiserede enheder udfører operationer på hele vektorer med data på én gang, hvilket fremskynder visse typer beregninger markant.
Software:
* Operativsystemer: Moderne operativsystemer administrerer tildelingen af opgaver til forskellige behandlingsenheder, effektivt multitasking.
* Programmeringssprog: Sprog som Python, C ++ og Java leverer funktioner til parallel behandling, hvilket giver udviklere mulighed for at skrive kode, der drager fordel af multi-core-systemer.
* Biblioteker og rammer: Specialiserede biblioteker og rammer som OpenMP, CUDA og MPI leverer værktøjer og abstraktioner til parallel programmering, der forenkler udviklingen af parallelle applikationer.
hvordan det fungerer:
* Parallelisme: Opdeling af en opgave i mindre, uafhængige dele, der kan udføres samtidig.
* samtidighed: Håndtering af flere opgaver, der ser ud til at køre på samme tid, selvom de ikke udføres samtidigt.
* tidsdeling: Skift hurtigt mellem forskellige opgaver, hvilket giver illusionen om samtidig udførelse.
Bemærk: Den faktiske ydelse af en computers samtidige operationer afhænger af faktorer som antallet af kerner, urhastighed, hukommelsesbåndbredde og arten af de opgaver, der udføres.
