コンピュータアーキテクチャにおけるシリアル処理とパラレル処理の主な違いは、シリアル処理が一度に1つのタスクを実行するのに対し、パラレル処理は一度に複数のタスクを実行することである。
コンピュータ・アーキテクチャは、コンピュータ・システムの機能、組織、実装を定義するものです。
コンピュータ・システムがどのように設計され、どのような技術と互換性があるのかを説明します。
プロセッサは、コンピュータシステムにおいて最も重要なコンポーネントの一つです。
命令を実行し、割り当てられたタスクを完了させます。
プロセッサーには大きく分けてシリアルプロセッサーとパラレルプロセッサーがあります。
コンピュータ・アーキテクチャにおけるシリアル処理とは？
シリアル処理では、プロセッサは一度に1つのタスクを完了させる。
それが終わると、他のタスクを順次実行する。
オペレーティングシステムは多くのプログラムを実行し、それぞれのプログラムは複数のタスクを持っています。
プロセッサはこれらのタスクをすべて完了させなければならないが、一度に1つのタスクを完了させる。
他のタスクは、プロセッサが現在のタスクを完了するまで待ち行列で待機します。
つまり、すべてのタスクは順次処理される。
したがって、このような処理はシリアル処理またはシーケンシャル処理と呼ばれます。
Pentium3やPentium4のようなマシンはシリアル処理を行う。
シリアル処理の機能は、次のような例えで理解することができます。
例えば、スーパーマーケットに複数の行列があり、レジ係は一人だとする。
レジ係は一人の客の商品の会計を終えると、別の客の会計に移る。
このとき、レジ係は次々と会計を行う。
コンピュータ・アーキテクチャにおける並列処理とは？
並列処理では、複数のプロセッサが存在する。
各プロセッサは割り当てられたタスクを同時に実行する。
プロセッサはバスを使って互いに通信し、メインメモリにアクセスする。
各プロセッサは、そのローカルデータに対して動作する。
プロセッサは独立して動作するため、あるプロセッサで障害が発生しても、他のプロセッサの機能には影響しません。
したがって、並列処理はスループットを向上させるとともに、信頼性を高めることができる。
最近のコンピュータの多くは、性能を向上させるために並列処理をサポートしています。
次のような例で並列処理の機能を理解することができます。
スーパーマーケットでは、複数の行列があり、それぞれの行列にレジ係がいます。
各キャッシャーが自分の列のお客さんの商品を請求する。
コンピュータ・アーキテクチャにおけるシリアル処理とパラレル処理の違い
定義
シリアル処理とは、一度に1つのタスクを完了させ、すべてのタスクをプロセッサが順番に実行する処理の一種である。
並列処理とは、複数のタスクを異なるプロセッサで同時に実行する処理です。
このように、シリアル処理とパラレル処理の根本的な違いはここにある。
プロセッサー数
シリアル処理とパラレル処理の大きな違いは、シリアル処理ではプロセッサが1つであるのに対し、パラレル処理では複数のプロセッサが存在することである。
パフォーマンス
したがって、シリアル処理よりもパラレル処理の方が性能は高くなる。
作業負荷
シリアル処理では、プロセッサの作業負荷は高くなる。
しかし、並列処理では、プロセッサ1台あたりの作業負荷は低くなる。
したがって、この点はシリアル処理とパラレル処理の重要な違いです。
データ転送
また、シリアル処理では、データの転送はビット単位で行われます。
また、シリアル処理では、データの転送はビット単位ですが、パラレル処理では、バイト単位（8ビット）で転送されます。
必要な時間
シリアル処理とパラレル処理の違いも所要時間です。
つまり、シリアル処理はパラレル処理に比べて、タスクを完了するために多くの時間を必要とする。
コスト
さらに、並列処理は複数のプロセッサを使用するため、シリアル処理よりもコストが高くなります。
結論
コンピュータ・システムには、シリアル処理とパラレル処理の 2 種類の処理があります。
コンピュータ・アーキテクチャにおけるシリアル処理とパラレル処理の主な違いは、シリアル処理が一度に1つのタスクを実行するのに対して、パラレル処理は一度に複数のタスクを実行することである。
簡単に言えば、シリアル処理よりパラレル処理の方が性能が高いということである。
