มัลติเธรดกับมัลติโพรเซสซิง - ความแตกต่างระหว่างพวกเขา

มัลติโปรเซสเซอร์คืออะไร?

ระบบมัลติโปรเซสเซอร์มีโปรเซสเซอร์มากกว่าสองตัว CPU จะถูกเพิ่มเข้าไปในระบบซึ่งจะช่วยเพิ่มความเร็วในการประมวลผลของระบบ CPU ทุกตัวมีชุดรีจิสเตอร์และหน่วยความจำหลักของตัวเอง

อย่างไรก็ตาม เนื่องจาก CPU แต่ละตัวแยกจากกัน จึงอาจเกิดขึ้นได้ที่ CPU ตัวหนึ่งอาจไม่มีอะไรให้ประมวลผล โปรเซสเซอร์ตัวหนึ่งอาจไม่ได้ทำงาน และอีกตัวหนึ่งอาจมีกระบวนการเฉพาะบางอย่างมากเกินไป ในกรณีดังกล่าว กระบวนการและทรัพยากรจะถูกแบ่งปันแบบไดนามิกระหว่างโปรเซสเซอร์

มัลติเธรดคืออะไร?

มัลติเธรดเป็นเทคนิคการทำงานของโปรแกรมที่ช่วยให้กระบวนการเดียวมีหลายส่วนของโค้ด (เช่น เธรด) นอกจากนี้ยังทำงานพร้อมกันภายใน "บริบท" ของกระบวนการนั้นด้วย แอปพลิเคชันแบบมัลติเธรดคือแอปพลิเคชันที่มีเธรดตั้งแต่สองเธรดขึ้นไปที่ทำงานพร้อมกัน ดังนั้นจึงเรียกว่าเห็นพ้องต้องกัน

ลักษณะของการประมวลผลหลายตัว

คุณสมบัติที่สำคัญของการประมวลผลหลายตัวมีดังนี้:

• การประมวลผลหลายตัวถูกจำแนกตามวิธีการจัดระเบียบหน่วยความจำ
• การประมวลผลหลายตัวช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือของระบบ
• การประมวลผลหลายตัวสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพโดยการแบ่งโปรแกรมออกเป็นงานปฏิบัติการแบบขนาน

ลักษณะของมัลติเธรด

ต่อไปนี้เป็นประเด็นสำคัญของมัลติเธรด:

• ในกระบวนการมัลติเธรด แต่ละเธรดจะทำงานขนานกัน
• เธรดไม่อนุญาตให้คุณแยกพื้นที่หน่วยความจำ ดังนั้นจึงช่วยประหยัดหน่วยความจำและมอบประสิทธิภาพของแอพพลิเคชั่นที่ดีขึ้น

ความแตกต่างระหว่างมัลติโปรเซสเซอร์และมัลติเธรด

นี่คือความแตกต่างที่สำคัญระหว่างมัลติเธรดกับมัลติโพรเซสซิง

ข้อได้เปรียบของการประมวลผลหลายตัว

นี่คือข้อเสีย/ข้อดีของการประมวลผลหลายตัว:

• ข้อได้เปรียบที่ใหญ่ที่สุดของระบบมัลติโปรเซสเซอร์คือช่วยให้คุณทำงานได้มากขึ้นในระยะเวลาอันสั้นลง
• รหัสมักจะตรงไปตรงมา
• ใช้ประโยชน์จาก CPU และคอร์หลายตัว
• ช่วยให้คุณหลีกเลี่ยงข้อจำกัด GIL สำหรับ CPython
• ลบข้อมูลการซิงโครไนซ์เบื้องต้นออก เว้นแต่คุณจะใช้หน่วยความจำที่ใช้ร่วมกัน
• กระบวนการย่อยส่วนใหญ่ถูกขัดจังหวะ/ถูกฆ่าได้
• ช่วยให้คุณทำงานเสร็จได้ในระยะเวลาอันสั้น
• ควรใช้ระบบประเภทนี้เมื่อต้องใช้ความเร็วสูงมากในการประมวลผลข้อมูลจำนวนมาก
• ระบบมัลติโปรเซสเซอร์ประหยัดเงินเมื่อเทียบกับระบบที่มีโปรเซสเซอร์ตัวเดียว เนื่องจากโปรเซสเซอร์สามารถแชร์อุปกรณ์ต่อพ่วงและจ่ายไฟได้

ข้อดีของมัลติเธรด

นี่คือข้อดี/ประโยชน์ของมัลติเธรด:

• เธรดใช้พื้นที่ที่อยู่เดียวกัน
• เธรดมีน้ำหนักเบาซึ่งมีหน่วยความจำเหลือน้อย
• ต้นทุนการสื่อสารระหว่างเธรดต่ำ
• การเข้าถึงสถานะหน่วยความจำจากบริบทอื่นนั้นง่ายกว่า
• ช่วยให้คุณสร้าง UI ที่ตอบสนองได้อย่างง่ายดาย
• ตัวเลือกที่เหมาะสำหรับการใช้งาน I/O-bound
• ใช้เวลาน้อยกว่าในการสลับระหว่างสองเธรดภายในหน่วยความจำที่ใช้ร่วมกันและเวลาในการยุติ
• เธรดเริ่มต้นได้เร็วกว่ากระบวนการ และยังเร็วกว่าในการสลับงานอีกด้วย
• เธรดทั้งหมดแชร์พูลหน่วยความจำกระบวนการซึ่งมีประโยชน์มาก
• ใช้เวลาน้อยกว่าในการสร้างเธรดใหม่ในกระบวนการที่มีอยู่มากกว่ากระบวนการใหม่

ข้อเสียของการประมวลผลหลายตัว

นี่คือข้อเสีย/ข้อเสียของการใช้ระบบปฏิบัติการ Multiprocessing

• IPC (Inter-Process Communication) ค่อนข้างซับซ้อนและมีค่าใช้จ่ายมากกว่า
• มีหน่วยความจำขนาดใหญ่ขึ้น

ข้อเสียของมัลติเธรด

นี่คือข้อเสีย/ข้อเสียของการใช้ระบบมัลติเธรด:

• ระบบมัลติเธรดไม่ขัดจังหวะ/ทำลายได้
• หากไม่ปฏิบัติตามคิวคำสั่งและแบบจำลองปั๊มข้อความ จะต้องใช้การซิงโครไนซ์ด้วยตนเองซึ่งมีความจำเป็น
• โดยทั่วไปรหัสจะเข้าใจยากกว่าและเพิ่มศักยภาพในสภาพการแข่งขันที่เพิ่มขึ้นอย่างมาก