En la actualidad el servidor único e independiente con una CPU ha sido desplazado por la nube y los procesadores paralelos multiproceso.
Aun así, las universidades siguen enseñando principalmente a sus estudiantes la programación secuencial (programas que ejecutan instrucciones una tras otra).
Los entornos informáticos modernos y el conjunto de datos masivos exigen que se procesen varias instrucciones simultáneamente en múltiples servidores y procesadores multiproceso ya que esto nos permite resolver una serie de limitaciones que de otra manera no sería posible tales como:
- Resolver problemas que no se podrían realizar en una sola CPU
- Ejecutar problemas de un orden y complejidad mayor
- Ejecutar código de manera más rápida (aceleración)
- Ejecutar en general más problemas
- Obtención de resultados en menos tiempo
- Ejecutar varias instrucciones en simultáneo
- Dividir una tarea en partes independientes
- Resuelve problemas de expansión y escalabilidad
En este sentido, la programación paralela es el uso simultáneo de múltiples recursos computacionales para resolver un problema computacional:
1.-Un problema se divide en partes discretas que se pueden resolver simultáneamente
2.-Cada parte se descompone en una serie de instrucciones
3.-Las instrucciones de cada parte se ejecutan simultáneamente en diferentes procesadores
4.-Se emplea un mecanismo global de control/coordinación
Algunos ejemplos de modelos de programación paralela serían:
- Esqueletos algorítmicos
- Componentes
- Objetos distribuidos
- Invocación de Método de manera remota
- Workflows
- Máquina de Acceso paralelo Aleatorio
- Procesamiento de flujo
- Bulk synchronous parallelism
Los lenguajes de programación paralela son de tipo API, frameworks y otras herramientas que permiten aprovechar el potencial del hardware de forma paralela.
Estos lenguajes de programación en paralelo permanecen explícitamente paralelos o parcialmente implícitos: un programador le da al compilador directivas de paralelización.
El programador puede expresar ese paralelismo mediante diferentes lenguajes de alto nivel como C, C++ y Fortran o mediante estándares abiertos como las directivas de OpenACC. que por medio de wrappers se puede usar en Python, Fortran y Java adicional a C/C++.
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