"동시"와 "병렬"실행의 차이점은 무엇입니까?

동시 실행 과 병렬 실행 이라는 용어의 차이점은 무엇입니까 ? 나는 그 구별을 파악할 수 없었습니다.

이 태그는 동시성을 두 프로세스를 동시에 실행하는 방식으로 정의하지만 병렬 처리는 정확히 동일한 것, 즉 별도의 스레드 또는 별도의 프로세서에서 실행될 수있는 프로세스라고 생각했습니다.

또한 비동기 I / O와 같은 것을 고려하면 동시성 또는 병렬 처리를 다루고 있습니까?

동시성과 병렬성은 두 가지 관련이 있지만 별개의 개념입니다.

동시성은 기본적으로 작업 A와 작업 B가 서로 독립적으로 발생해야하고 A가 실행을 시작한 다음 A가 완료되기 전에 B가 시작됨을 의미합니다.

동시성을 달성하는 다양한 방법이 있습니다. 그중 하나는 병렬 처리입니다. 여러 CPU가 동시에 다른 작업을 수행하게합니다. 그러나 이것이 유일한 방법은 아닙니다. 다른 하나는 작업 전환에 의한 것입니다 . 작업 A는 특정 지점까지 작동 한 다음 작업중인 CPU가 작업을 중지하고 작업 B로 전환 한 다음 잠시 동안 작업 한 다음 작업 A로 다시 전환합니다. 시간 조각이 충분히 작 으면 실제로 멀티 태스킹 CPU에 의해 직렬로 처리되는 경우에도 두 가지가 병렬로 실행되는 것처럼 보일 수 있습니다.

두 가지 개념은 서로 관련되어 있지만 다릅니다.

동시성 은 두 개 이상의 계산이 동일한 시간 내에 발생한다는 것을 의미하며 일반적으로 그들 사이에 어떤 종류의 종속성이 있습니다.

병렬 처리는 둘 이상의 계산이 동시에 수행됨을 의미합니다.

대담하게 말하면 동시성은 문제를 설명하고 (두 가지 일이 함께 발생해야 함), 병렬 처리는 솔루션을 설명합니다 (두 개의 프로세서 코어가 두 가지를 동시에 실행하는 데 사용됨).

병렬 처리는 동시성을 구현하는 한 가지 방법이지만 유일한 방법은 아닙니다. 또 다른 널리 사용되는 솔루션은 인터리브 처리 (일명 코 루틴)입니다. 두 작업을 모두 원자 단계로 나누고 두 작업 사이를 전환합니다.

비 병렬 동시성에 대한 가장 잘 알려진 예는 JavaScript의 작동 방식입니다. 하나의 스레드 만 있으며 비동기 콜백은 이전 코드 조각이 실행을 마칠 때까지 기다려야합니다. 작성하는 모든 함수가 원자적임을 보장하므로 콜백이 반환 될 때까지 중단 할 수 없으므로 알아야합니다. 그러나 또한 "사용 중 루프"가 작동하지 않음을 의미합니다. 루프가 시간 초과 콜백을 실행하지 못하게하기 때문에 시간 초과를 설정 한 다음 실행될 때까지 반복 할 수 없습니다.

이 답변이 기존 답변보다 더 정확하다고 생각하고 편집하면 본질이 바뀔 것입니다. 다른 출처 나 위키 백과 페이지에 링크를 시도하여 다른 사람들이 정확성을 확인할 수 있도록했습니다.

동시성 : 최종 결과에 영향을 미치지 않고 프로그램, 알고리즘 또는 문제의 단위를 순서가 없거나 부분적으로 실행할 수있는 시스템의 속성 ^{1 2} .

이에 대한 간단한 예는 연속 추가입니다.

0 + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8 + 9 = 45

계산 의 가산 적 속성 으로 인해 이들의 순서는 정확성에 영향을 미치지 않고 재 배열 될 수 있습니다. 다음과 같은 배열로 같은 대답을 얻을 수 있습니다.

(1 + 9) + (2 + 8) + (3 + 7) + (4 + 6) + 5 + 0 = 45

^{여기에 숫자를 10으로 묶는 숫자로 그룹화하여 머리에 정확한 답을 얻기가 더 쉬워졌습니다.}

병렬 계산 : 계산의 형태는 많은 계산 또는 프로세스의 실행이 동시에 수행되는 ^{3 4} . 따라서 병렬 컴퓨팅은 동시성 속성을 활용하여 프로그램, 알고리즘 또는 문제의 여러 단위를 동시에 실행합니다.

연속 덧셈의 예를 계속해서 합의 다른 부분을 병렬로 실행할 수 있습니다.

Execution unit 1:  0 + 1 + 2 + 3 + 4 = 10
Execution unit 2:  5 + 6 + 7 + 8 + 9 = 35

그런 다음 끝에 각 작업자의 결과를 합하여 얻습니다 10 + 35 = 45.

이 병렬 처리는 연속적인 추가가 동시성의 속성을 가지기 때문에 가능했습니다.

병행 성은 단순한 병렬 처리 이상으로 활용 될 수 있습니다. 단일 코어 시스템에서 선점 을 고려하십시오 . 일정 기간 동안 시스템은 여러 개의 실행중인 프로세스가 완료되지 않고 진행될 수 있습니다. 실제로 비동기 I / O의 예는 병렬 처리가 필요없는 동시성의 일반적인 예입니다.

혼동

위의 내용은 비교적 간단합니다. 사전 정의가 위에서 설명한 내용과 반드시 ​​일치하지 않기 때문에 사람들이 혼란스러워하는 것 같습니다.

• 동시 : 발생 또는 측면에 의해 동시에 또는 측면 기존 ⁵ .
• 동시성 : 동시에 발생하거나 존재하는 둘 이상의 이벤트 또는 상황의 사실 ^{Google 검색에서 : "define : concurrency"} .

사전은 "동시성"을 발생 사실로 정의하는 반면, 컴퓨팅 언어의 정의는 프로그램, 속성 또는 시스템의 잠재 속성입니다. 관련이 있지만 동일하지 않습니다.

개인 추천

동시 실행이 보장되거나 예상되는 경우 "병렬"이라는 용어를 사용하고 동시 실행을 사용할지 확실하지 않거나 관련이없는 경우 "동시"라는 용어를 사용하는 것이 좋습니다.

따라서 여러 코어에서 제트 엔진 시뮬레이션을 병렬로 설명합니다.

Makefile을 동시성의 예로 설명하겠습니다. Makefile은 각 대상의 종속성을 나타냅니다. 대상이 다른 대상에 의존하는 경우 부분 순서가 생성됩니다. 관계와 레시피가 포괄적이고 올바르게 정의되면 동시성의 속성이 설정됩니다. 결과에 영향을주지 않고 특정 작업의 순서를 재정렬 할 수있는 부분적인 순서가 있습니다. 다시 한번,이 동시성을 이용하여 여러 규칙을 동시에 구축 할 수 있지만 동시성은 병렬 처리 사용 여부에 관계없이 Makefile의 속성입니다.

동시 실행은 일반화 된 병렬 실행 형식입니다. 예를 들어 병렬 프로그램을 동시에 호출 할 수도 있지만 역순이 아닙니다.

1. 단일 프로세서 (스케줄러가 관리하는 다중 스레드)에서 동시 실행 가능
2. 단일 프로세서가 아니라 여러 프로세서에서 병렬 실행이 가능합니다. (프로세서 당 하나의 프로세스)

자세한 내용은이 연구 논문 동시 프로그래밍의 개념을 읽으십시오

병렬 처리는 동시 처리의 하위 집합입니다.

동시 처리는 비동기 적으로 발생하는 두 가지 작업을 설명합니다. 즉, 작업이 실행되는 순서가 미리 결정되지 않았습니다. 실행 가능한 명령어를 인터리빙하여 동일한 프로세서 코어에서 두 개의 스레드를 동시에 실행할 수 있습니다. 예를 들어, 스레드 1은 10ms 동안 실행되고 스레드 2는 10ms 동안 실행됩니다.

병렬 처리는 둘 이상의 명령어 세트가 동시에 실행되는 동시 처리 유형입니다. 분산 컴퓨팅에서와 같이 공통 문제로 작동하는 여러 시스템 또는 동일한 시스템의 여러 코어 일 수 있습니다.

tdammer의 진술이 다가오고 나머지는 모두 요점을 벗어납니다. 그는 말한다 :

"대담하게도 동시성은 문제 (두 가지 일이 함께 발생해야 함)를 설명하는 반면, 병렬 처리는 솔루션을 설명합니다 (두 개의 프로세서 코어가 두 가지를 동시에 실행하는 데 사용됨)"

단어를 분석해 봅시다.

현재는 현재, 실제로, 현재 관련이 있음을 의미합니다. 죄수는 반대하지 않고 반대하는 것을 의미합니다.

평행은 서로의 방식으로 교차하지 않고 교차하지 않고 같은 방향을 의미합니다.

따라서 동시성은 동일한 리소스에 대한 경쟁을 의미합니다. 병렬 처리는 그렇지 않습니다. 병렬 프로세스가 동일한 리소스를 사용하고있을 수 있지만 문제로 간주되지 않으며 문제가 아닙니다. 동시성으로 처리해야 할 문제입니다.

분명히, 용어는 다른 문화에서 다르게 사용됩니다.

내 이해는 다음과 같습니다.

병렬 처리는 처리 속도를 높이는 방법입니다. 단일 코어, 다중 코어 또는 GPU에서 행렬 곱셈을 수행하더라도 결과는 동일합니다 (또는 프로그램이 손상됨). 일부 프로그램에는 새로운 기능을 추가하지 않고 속도 만 제공합니다.

동시성은 사용자가 순차적으로 할 수없는 일에 관한 것입니다. 예를 들어 다음 요청을 기다리는 동안 3 개의 다른 웹 페이지를 동시에 3 개의 클라이언트에 게재합니다. (이것은 초창기처럼 인터리빙을 통해 어느 정도 시뮬레이션 할 수 있습니다.) 동시 프로그램의 동작은 비 결정적입니다. 예를 들어, 3 명의 클라이언트 중 어느 것이 먼저 완전하게 서비스 될 것인지는 명확하지 않습니다. 요청이 완료되는 순서와 관련하여 꽤 많은 테스트를 실행하고 매번 다른 결과를 얻을 수 있습니다. 런타임 시스템은 a) 모든 고객에게 서비스를 제공하고 b) 합리적인 시간 내에 서비스를 보장해야합니다.

일반적으로 병렬 계산의 작업 말은 병렬 처리를 인식하지 못하거나 신경 쓰지 않습니다. 동시 작업은 종종 블로킹 큐, 동기화 및 잠금 메커니즘과 같은 프로세스 간 또는 스레드 간 통신을 명시 적으로 사용합니다.

내 생각에, 응용 프로그래밍 관점에서 볼 때이 두 개념 사이에는 차이가 없으며 두 단어를 갖는 것은 혼란을 혼란스럽게합니다. 멀티 코어가 불가능했던 시절에 스레드 인터리빙이 멀티 코어 처리를 시뮬레이션하기 시작했다고 생각합니다. 왜이 오래된 사고 방식에 대한 단어가 있습니까?

메이슨 휠러와 펭귄도 같은 대답을했다. 작업 전환 및 / 또는 멀티 코어가있는 하나의 코어는 동시에 멀티 코어 = 병렬입니다.

제 의견은이 두 용어를 하나로 묶어야하며 "동시"라고 말하는 것을 피하려고 노력한다는 것입니다. OS 프로그래밍 수준에서는 구별이 중요하다고 생각하지만 응용 프로그램 프로그래머의 관점에서는 그다지 중요하지 않습니다. mapReduce, Spark, MPI, cuda, openCL 및 다중 스레드 c ++를 작성했으며 작업이 인터리브 스레드 또는 다중 코어로 실행 중인지 중지하고 생각할 필요가 없었습니다.

예를 들어, 멀티 스레드 C ++을 작성할 때 때때로 얻을 수있는 코어 수를 확실하지 않지만 여기에 설명 된대로 코어 수를 요구하는 방법이 있습니다 https : //.com/questions/2166425/ how-to-structure-ac-application-to-use-a- 멀티 코어 프로세서 . 스파크에서 나는 단지 맵을 만들고 작업을 줄이고 jvm이 하드웨어 수준에서 어떻게 처리하는지 모릅니다. GPU에서 나는 생각모든 스레드는 자체 간단한 프로세서에 할당되지만 문제가 발생할 때마다 항상 스레드를 동기화합니다. MPI를 사용하면 시스템 간 통신이 명시 적으로 지정되지만 단일 코어의 여러 시스템에서 실행되는 기능을 인터리브하고 적절한 단일 스레드 기능을 통해 결과를 결합 할 수 있습니다. 그리고 MPI를 사용하여 각각 멀티 스레딩이있는 여러 개의 단일 코어 시스템을 조정하면 어떻게됩니까? 어떤 차이가 있습니까? 나는 아무 말도하지 않았다. 모두 "병렬"이라고 부르고 완료하십시오.