Lecteur Audio MP3

Le parallelisme en informatique se réfère à l'exécution simultanée de plusieurs tâches ou instructions pour améliorer les performances globales d'un système. Le but principal est d'accélérer le traitement en traitant plusieurs parties d'une tâche en même temps. Il existe deux principales formes de parallelisme : le parallelisme de données et le parallelisme de tâches.

1. Parallelisme de Données : Cette forme de parallelisme consiste à diviser une tâche en plusieurs parties indépendantes qui peuvent être exécutées simultanément. Chaque partie de la tâche est traitée par un processeur distinct. Les opérations sur des ensembles de données différents peuvent être effectuées en parallèle, ce qui est couramment utilisé dans des opérations sur des tableaux ou des matrices.

2. Parallelisme de Tâches : Dans ce type de parallelisme, différentes tâches indépendantes sont exécutées simultanément. Chaque tâche peut avoir sa propre séquence d'instructions et ne dépend pas du résultat des autres tâches. Cela permet d'exploiter efficacement les ressources du système.

3. Processeurs Multiples : Les systèmes avec plusieurs processeurs (multiprocesseurs) ou plusieurs cœurs par processeur permettent l'exécution de plusieurs tâches en même temps. Chaque processeur ou cœur peut exécuter une partie distincte d'un programme en parallèle.

4. SIMD (Single Instruction, Multiple Data) : Ce modèle de parallelisme de données consiste à exécuter la même instruction sur plusieurs ensembles de données simultanément. Les architectures SIMD sont couramment utilisées dans les processeurs graphiques (GPU) pour des calculs parallèles intensifs.

5. MIMD (Multiple Instruction, Multiple Data) : Ce modèle permet à plusieurs processeurs d'exécuter différentes instructions sur différentes données en même temps. Chaque processeur peut avoir son propre programme et ses propres données.

6. Parallelisme au Niveau des Threads : L'utilisation de threads permet d'accomplir des tâches en parallèle au sein d'un même processus. Les threads partagent souvent le même espace d'adressage, ce qui facilite la communication entre eux.

7. Parallelisme au Niveau de l'Instruction : Certains processeurs utilisent le parallelisme au niveau de l'instruction, où plusieurs instructions peuvent être exécutées simultanément dans le pipeline du processeur.

8. Programmation Parallèle : La programmation parallèle est le processus de développement de logiciels qui peuvent tirer parti du parallelisme matériel. Cela peut impliquer l'utilisation de bibliothèques parallèles, de directives de compilation, ou d'autres outils pour exprimer et gérer le parallelisme.

9. Décomposition de Problème : Pour tirer parti du parallelisme, il est souvent nécessaire de décomposer un problème en sous-problèmes indépendants qui peuvent être résolus simultanément.

Le parallelisme joue un rôle essentiel dans l'amélioration des performances des systèmes informatiques modernes, en particulier dans des domaines tels que l'informatique haute performance (HPC), l'apprentissage automatique, la simulation numérique, et d'autres domaines nécessitant un traitement intensif. Cependant, la programmation parallèle peut présenter des défis liés à la coordination des tâches, à la synchronisation et à la gestion des ressources partagées.