阿姆达尔定律是一种涉及以串行或并行方式执行算法的理论。它指出并行运行(即同时执行多个步骤)的好处受到算法中只能串行运行(一次一个步骤)的任何部分的限制。阿姆达尔定律最常用于并行计算,例如在多核机器上。
本质上,阿姆达尔定律是一个数学公式。用最简单的形式来说,它说并行化进程所能实现的最大速度提升等于1除以不能并行化进程的比例,减去1。例如,如果一个进程的80%可以并行化,那么1除以剩余的20%得到5;拿走一只剩下四只。这意味着以这种方式并行化进程可以使其运行速度提高四倍。该公式也适用于只有少数过程可以并行化的情况:如果12%的过程可以并行化,则计算结果为1除以88%,等于1.136减去1,这意味着速度增加了13.6%。
该公式可适用于更复杂的情况,即过程的不同阶段通过并行化获得不同的速度增加。这涉及到为每个阶段生成一个数字,它是并行化之前用于该阶段的时间百分比,除以速度的增加,然后将这些数字相加生成一个总数。然后,公式将一除以这个总数,然后从结果中减去一,从而得出速度的总体提高。
阿姆达尔定律的主要应用领域是并行计算。这是多个处理器同时处理一个任务的地方。这解决了计算机处理器的一个主要缺点,即它们工作速度很快,但一次只能执行一个操作。在某些情况下,多核处理器可以有效地执行并行计算,因为它模拟多个处理器。
虽然有些人认为阿姆达尔定律是一个误导性的名字,它应该是“阿姆达尔定律”,但这个名字是对摩尔定律相关词语的一种戏弄。这是一个基于英特尔创始人戈登·摩尔1965年声明的理论。他预测技术将会进步,集成电路上安装的晶体管数量将每两年翻一番,这一预测被证明是极其准确的。
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