Неявный параллелизм

В информатике , неявный параллелизм — это характеристика языка программирования, которая позволяет компилятору или интерпретатору автоматически использовать параллелизм присущий вычислениям, выраженным некоторыми конструкциями языка. Чистый неявно параллельный язык не нуждается в специальных директивах, операторах или функциях для обеспечения параллельного выполнения, в отличие от явного параллелизма .

К языкам программирования с неявным параллелизмом относятся Axum , BMDFM , HPF , Id , LabVIEW , MATLAB M-code , NESL , SaC , SISAL , ZPL и pH.

Пример

Если конкретная задача предполагает выполнение одной и той же операции над группой чисел (например, поочередное извлечение синуса или логарифма каждого из них), язык, обеспечивающий неявный параллелизм, может позволить программисту написать инструкцию следующим образом:

числа   =   [  0   1   2   3   4   5   6   7  ]; 
  результат   =   грех  (  числа  ); 

Компилятор или интерпретатор может вычислить синус каждого элемента независимо, распределяя усилия между несколькими процессорами, если они доступны.

Преимущества

Программисту, который пишет неявно параллельный код, не нужно беспокоиться о разделении задач или взаимодействии процессов, вместо этого он сосредотачивается на проблеме, которую его программа призвана решить. Неявный параллелизм обычно облегчает разработку параллельных программ и, следовательно, приводит к существенному повышению производительности программистов.

Многие из конструкций, необходимых для поддержки этого, также добавляют простоты и ясности даже при отсутствии фактического параллелизма. Приведенный выше пример понимания списка в sin()Функция сама по себе является полезной функцией. Используя неявный параллелизм, языки фактически должны предоставлять пользователям такие полезные конструкции просто для поддержки требуемой функциональности (например, язык без приличного цикла for будет использоваться немногими программистами).

Недостатки

Языки с неявным параллелизмом уменьшают контроль программиста над параллельным выполнением программы, что иногда приводит к неоптимальной эффективности параллельного выполнения . Создатели языка программирования Oz также отмечают, что их ранние эксперименты с неявным параллелизмом показали, что неявный параллелизм затрудняет отладку, а объектные модели становятся излишне неудобными.

Более серьезная проблема заключается в том, что каждая программа имеет некоторую параллельную и некоторую последовательную логику. Например, двоичный ввод-вывод требует поддержки таких последовательных операций, как Write() и Seek(). Если желателен неявный параллелизм, это создает новые требования к конструкциям и ключевым словам для поддержки кода, который не может быть многопоточным или распределенным.