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並列処理(パラレルプロセッシング)とは？高速化の秘訣を基本概念から解説します
並列処理とは？
並列処理(パラレルプロセッシング)とは、複数のCPUやコアを用いることで、複数のタスクを同時に処理することを指します。これにより、従来のシングルコア処理よりも高速で処理を行うことができます。
なぜ並列処理が必要なのか？
現代のコンピューターシステムでは、膨大な量のデータを処理する必要があります。しかし、シングルコア処理だけでは時間がかかってしまい、効率的な処理ができません。そこで、複数のコアを使って複数のタスクを同時に処理することで、処理時間の短縮が可能になります。
どのように並列処理が行われるか？
並列処理は、主に2つの方法があります。
1. プロセスベースの並列処理
プロセスベースの並列処理は、複数のプロセスを同時に実行することで、並列処理を行います。各プロセスは独立しており、メモリ空間を共有しません。そのため、データのコピーが必要になるため、オーバーヘッドが大きくなる場合があります。
2. スレッドベースの並列処理
スレッドベースの並列処理は、複数のスレッドを同時に実行することで、並列処理を行います。各スレッドは、同じプロセス内で実行され、メモリ空間を共有するため、データのコピーが不要です。オーバーヘッドが少なく、効率的に処理を行うことができます。
並列処理の高速化の秘訣
並列処理を行う上で、高速化するための秘訣があります。
1. タスクの分割
タスクを小さな単位に分割し、複数のコアで処理することで、処理時間を短縮することができます。
2. バランスのとれた分散
複数のタスクを複数のコアに分散させるときには、各コアに均等に負荷が分散するようにすることが重要です。
3. データの共有
データを共有する場合には、複数のコアが同時にアクセスすることがないように処理することが必要です。
以上が、並列処理(パラレルプロセッシング)についての基本概念と、高速化の秘訣についての解説となります。効率的な処理を行うためには、適切な分割やバランスのとれた分散が重要となります。