Parallel and Distributed Computing · Computação Paralela e Distribuída
| English | Português |
|---|---|
| sequential computing/siːˈkwenʃl kəmˈpjuːtɪŋ/ | computação sequencial |
| Parallel computing/ˈpærəlel kəmˈpjuːtɪŋ/ | Computação paralela |
| processors/ˈprəʊsesəz/ | processadores |
| Distributed computing/ˈdɪstrɪbjuːtɪd kəmˈpjuːtɪŋ/ | Computação distribuída |
| speedup/ˈspiːdʌp/ | aceleração |
One step at a time
- Traditionally a computer runs steps one at a time.
- This is sequential computing 顺序计算: each step must finish before the next begins.
- It is simple, but it can be slow for big jobs.
- To go faster, we can do several steps at once.
Um passo de cada vez
- Tradicionalmente, um computador executa passos um de cada vez.
- Isso é computação sequencial 顺序计算: cada passo deve terminar antes que o próximo comece.
- É simples, mas pode ser lento para tarefas grandes.
- Para ir mais rápido, podemos fazer vários passos ao mesmo tempo.
In sequential computing: · Na computação simples:
One step at a time, in order. · Um passo de cada vez, na ordem.
Parallel and distributed
- Parallel computing 并行计算 uses several processors 处理器 in one machine to run parts of a task at the same time.
- Distributed computing 分布式计算 spreads a task across many separate computers, often in different places, connected by a network.
- Parallel = many processors, one machine. Distributed = many machines.
- Both aim to finish a large task faster.
Paralela e distribuída
- Computação paralela 并行计算 usa vários processadores 处理器 em uma máquina para executar partes de uma tarefa ao mesmo tempo.
- Computação distribuída 分布式计算 espalha uma tarefa por muitos computadores separados, geralmente em locais diferentes, conectados por uma rede.
- Paralela = muitos processadores, uma máquina. Distribuída = muitas máquinas.
- Ambas visam terminar uma grande tarefa mais rápido.
Sequential, parallel, or distributed? · Simples, paralelo ou distribuído?
Sequential runs one step at a time; parallel uses several processors in one machine at once; distributed spreads a task across many separate computers. · Simples executa um passo de cada vez; paralelo usa vários processadores em uma máquina ao mesmo tempo; distribuído espalha uma tarefa entre muitos computadores separados.
Match each term to its meaning. · Combine cada termo com seu significado.
Parallel is one machine; distributed is many machines. · Paralelo é uma máquina; distribuído é muitas máquinas.
Speedup and its limit
- The benefit of parallel computing is measured by speedup 加速比:
- $\text{speedup} = \dfrac{\text{time using one processor}}{\text{time using several processors}}$.
- But any part that must run sequentially cannot be sped up by adding processors.
- So the sequential portion sets a floor — a hard cap on the total speedup.
Aceleração e seu limite
- O benefício da computação paralela é medido pelo speedup 加速比:
- $\text{speedup} = \dfrac{\text{time using one processor}}{\text{time using several processors}}$.
- Mas qualquer parte que deva ser executada sequencialmente não pode ser acelerada adicionando processadores.
- Então a porção sequencial estabelece um piso — um teto rígido para a aceleração total.
A task takes 100 s on one processor and 40 s on several. What is the speedup? · Uma tarefa leva 100 s em um processador e 40 s em vários. Qual é o ganho de velocidade?
speedup = 100 / 40 = 2.5×.
If 20 s of a 100 s task must run sequentially, what is the maximum possible speedup? · Se 20 s de uma tarefa de 100 s devem ser executados sequencialmente, qual é o ganho de velocidade máximo possível?
Even with infinite processors, 20 s remains: 100 / 20 = 5×. · Mesmo com processadores infinitos, 20 s permanecem: 100 / 20 = 5×.
Why can adding more processors never remove the speedup cap? · Por que adicionar mais processadores nunca pode remover o teto de ganho de velocidade?
The sequential portion sets a floor on the total time. · A porção sequencial define um piso para o tempo total.
Distributed computing suits huge jobs too big for one machine, like indexing the whole web. · Computação distribuída se adequa a trabalhos enormes grandes demais para uma máquina, como indexar a web inteira.
The work splits naturally across thousands of computers. · O trabalho se divide naturalmente entre milhares de computadores.
When distributed shines
- Distributed solutions shine on huge jobs — enormous data sets, or a search engine indexing the whole web.
- The work is too big for one machine and splits naturally across thousands.
Speedup with a cap. A 100-second task has 80 s parallel and 20 s sequential. On 4 processors the parallel part is $80 / 4 = 20$ s, plus 20 s sequential = 40 s. Speedup $= 100 / 40 = 2.5\times$. Even with a million processors, the 20 s sequential remains, so speedup can never beat $100 / 20 = 5$.
Quando a distribuída brilha
- Soluções distribuídas brilham em tarefas enormes — conjuntos de dados gigantescos, ou um mecanismo de busca indexando a web inteira.
- O trabalho é demais para uma máquina e divide-se naturalmente por milhares.
Aceleração com um teto. Uma tarefa de 100 segundos tem 80 s paralelas e 20 s sequenciais. Com 4 processadores, a parte paralela é $80 / 4 = 20$ s, mais 20 s sequenciais = 40 s. Speedup $= 100 / 40 = 2.5\times$. Mesmo com milhões de processadores, as 20 s sequenciais permanecem, então o speedup nunca supera $100 / 20 = 5$.
Sequential computing runs one step at a time. Parallel computing uses several processors in one machine at once; distributed computing spreads work across many machines. Parallel gain is measured as speedup (one-processor time ÷ many-processor time), but the sequential part caps it (here, 5×).
Computação sequencial executa um passo de cada vez. Computação paralela usa vários processadores em uma máquina ao mesmo tempo; computação distribuída espalha o trabalho por muitas máquinas. O ganho paralelo é medido como speedup (tempo de um processador ÷ tempo de muitos processadores), mas a parte sequencial o limita (aqui, 5×).