并行系统是什么

随着计算机技术的发展和进步，越来越多地为计算机应用提供了强大的计算和处理能力的硬件和软件已经成为可能。并行计算机是一类系统或计算机，其目标是通过将大型问题分散到多个处理单元中以提高计算性能。并行计算允许同时执行多个指令，而不必等待一个指令执行完成才能开始另一个指令的执行。这种技术不仅提高了计算机的运行速度，还有更好的响应速度，可靠性和准确度。

从硬件角度分析

硬件和体系结构是设计并行系统的最重要因素之一。硬件方面主要包括处理器和内存。与传统的顺序计算机相比，处理器数量和种类多得多，多个处理器集成在同一台计算机上称为对称多处理器（SMP）系统，这些处理器可以在一个共享的操作系统，内存，输入/输出结构中协调工作。处理器之间会进行通信和协调，以在系统内共同享用任务，以自动完成任务分配和进程管理。

从软件角度分析

软件上，基于并行体系结构，对于并行计算机，CPU需要运行由并行编程语言编写的程序。常见的并行编程语言有OpenMP，MPI等。OpenMP可用于编写共享内存并行程序，MPI可用于编写大规模计算环境下的计算机群集管理程序。并行计算架构的软件也能够更好地支持大规模分布式应用程序和只能使用大型计算机的复杂科学问题解决方案的编写和运行。

从应用角度分析

并行系统的应用非常广泛，以加速数学模型的数量和复杂性的求解为主要应用方向。现代深度学习技术基于并行计算模型，这一领域的研究可以使计算机芯片根据小型数据集学习复杂的神经网络。天文学家也在使用并行计算机模拟宇宙中发生的过程。医学家在使用并行计算机以研究人体的模拟效果。采用基于并行计算机的并行算法，现在可以实时进行三维成像。