Amdahl定律及其影响

阿姆达尔定律（Amdahl） 阿姆达尔定律是由IBM公司的计算机体系结构师吉恩·阿姆达尔在1967年发表的论文中提出的。这必定律与供求定律（Low ofSupply andDemand）具备一样的意义：它描述了程序执行时间中两部分的关系。两个定律均是解释重要现象行为的有力工具，且两个定律都将影响该行为的其余参量视为常数。特别地，阿姆达尔定律适用于单程序场合。 并行计算中的加速比是用并行前的执行速度和并行后的执行速度之比来表示的，它表示了在并行化以后的效率提高状况。

Amdahl定律的应用

提升处理机的性能：

一、增长处理机的核心个数

改进后系统的加速比：1/[（1-f）+f/n]

其中f为系统可并行执行部分的执行时间占总系统执行时间的百分比

n为处理器核心的增长倍数。而1-f则为串行部分部分的执行时间所占百分比。

二、提升处理机单一核心的频率

在这种状况之下，咱们仅仅提升其中一个核心的频率，而其余核心保持不变。上式中n变为核心的频率提升倍数。

而当f>0.5，咱们发现只有增长核心的个数才能有效的提升处理器的性能。

当f<0.5时，采用第二种办法，即提升单一核心的频率才能有效提升性能。

平常使用的最最基本的程序——操做系统——是支持并行处理的，因此，当在多核处理器上同时运行多个单线程程序的时候，操做系统会把多个程序的指令分别发送给多个核心，从而使得同时完成多个程序的速度大大加快。

另外，虽然单一的单线程程序没法体现出多核处理器的优点，可是多核处理器依然为程序设计者提供了一个很好的平台，使得他们能够经过对原有的单线程序进行并行设计优化，以实现更好的程序运行效果。

虽然多核处理器能够高效解决咱们现代化生活中的许多问题，可编程性是多核处理器面临的最大问题。一旦核心多过八个，就须要执行程序可以并行处理。尽管在并行计算上，人类已经探索了超过40年，但编写、调试、优化并行处理程序的能力还很是弱。

多核处理器的出现增长了并行的层次性能使得并行程序的开发比以往更难。然而当前业内并没有有效的并行计算解决方案，不管是编程模型、开发语言仍是开发工具，距离开发者的指望都有很大的差距。自动的并行化解决方案在过去的30年间已经被证实基本是死胡同，但传统的手工式的并行程序开发方式又难觉得普通的程序员所掌握。Intel、微软、SUN、Cray等业内巨头正投入大量人力物力进行相关的研究，但真正成熟的产品在短时间内很难出现。可扩展性是云计算时代并行计算的主要考量点之一，应用性能必须能随着用户的请求、系统规模的增大有效的扩展。