Während ein einzelner leistungsstarker Prozessor eine effiziente Lösung erscheint, gibt es mehrere Gründe, warum das Entwerfen und Gebrauch vieler Arbeitsplätze parallel oft ein besserer Ansatz ist:
1. Kosten und Komplexität:
* Kosten: Es ist unglaublich teuer, einen einzigen, extrem leistungsstarken Prozessor zu bauen. Sie müssten in hochmoderne Materialien, spezialisierte Fertigungstechniken und komplexe Kühlsysteme investieren. Mehrere Workstations, die dennoch Investitionen erfordern, können kostengünstiger sein, insbesondere wenn technologische Fortschritte und Komponenten billiger werden.
* Komplexität: Das Entwerfen eines einzelnen Prozessors für massive Workloads erfordert extreme Komplexität und erschwert es, es schwierig zu entwickeln, zu entwickeln, zu debuggen und zu warten. Auf der anderen Seite können mehrere Workstations einfacher zu verwalten und zu aktualisieren.
2. Skalierbarkeit und Flexibilität:
* Skalierbarkeit: Mit mehreren Workstations können Sie Ihre Computerleistung problemlos durch Hinzufügen weiterer Maschinen skalieren. Dies ist für die Behandlung von schwankenden Arbeitsbelastungen oder zukünftiger Wachstum von entscheidender Bedeutung. Ein einzelner Prozessor hat jedoch eine feste Kapazität und kann nicht leicht skaliert werden.
* Flexibilität: Verschiedene Arbeitsstationen können auf bestimmte Aufgaben spezialisiert sein, sodass Sie Ihre Ressourcen für verschiedene Workloads optimieren können. Beispielsweise haben Sie möglicherweise Workstations, die sich für Grafik -Rendering, wissenschaftliche Simulationen oder Datenanalysen widmen.
3. Redundanz und Fehlertoleranz:
* Redundanz: Mehrere Arbeitsstationen bieten Redundanz. Wenn eine Maschine fehlschlägt, können die anderen die Lücke aufnehmen und sicherstellen, dass der Betrieb fortgesetzt wird. Ein einzelner Prozessor würde einen einzelnen Ausfallpunkt schaffen und Sie für Ausfallzeiten anfällig machen.
* Fehlertoleranz: Mit mehreren Workstations können Sie für Fehlertoleranz entwerfen. Wenn eine Komponente fehlschlägt, kann sie ersetzt oder repariert werden, ohne das gesamte System herunterzufahren. Dies ist für kritische Anwendungen von entscheidender Bedeutung, bei denen Ausfallzeiten inakzeptabel sind.
4. Stromverbrauch und Wärmeabteilung:
* Power: Die Konzentration der gesamten Rechenleistung in einen einzelnen Prozessor würde einen immensen Stromverbrauch erfordern und möglicherweise die verfügbaren Stromquellen überschreiten.
* Hitze: Ein einzelner leistungsstarker Prozessor würde erhebliche Wärme erzeugen und komplexe und teure Kühlsysteme benötigen. Verteilte Arbeitsstationen verteilen die Wärmebelastung und reduzieren die Kühlanforderungen.
5. Software und Ökosystem:
* Softwareentwicklung: Software, die für die parallele Verarbeitung entwickelt wurde, kann mehrere Arbeitsstationen nutzen und erhebliche Beschleunigungen erreichen. Viele wissenschaftliche und technische Anwendungen sind bereits so konzipiert, dass sie auf Computerncluster ausgeführt werden.
* Ökosystem: Das Ökosystem von Software und Tools für verteiltes Computer ist gut entwickelt und bietet eine robuste Unterstützung für die parallele Verarbeitung.
Abschließend:
Während ein einzelner mächtiger Prozessor verlockend erscheinen mag, überwiegen die Vorteile des parallelen Computers mit mehreren Workstations die Nachteile in den meisten Szenarien. Die Kosten, Skalierbarkeit, Flexibilität, Redundanz und Softwareunterstützung, die von verteilten Systemen angeboten werden, machen sie zur bevorzugten Wahl für anspruchsvolle Rechenarbeitslast.
