35、网络技术术语全面解析
2025/12/21 5:32:02
一、资源共享 vs 时间重叠 vs 资源重复的区别
这三个是计算机体系结构中提高硬件利用率的三种基本方法：
| 方法 | 核心思想 | 硬件成本 | 例子 | 本质 |
|---|---|---|---|---|
| 时间重叠 | 同一套硬件，分时服务不同任务（在时间上错开使用） | 低（一套设备） | CPU流水线、分时操作系统 | 时间并行（Temporal Parallelism） |
| 资源重复 | 多套相同硬件，同时服务不同任务 | 高（多套设备） | 多核CPU、GPU多计算单元、RAID磁盘阵列 | 空间并行（Spatial Parallelism） |
| 资源共享 | 一套硬件，按需分配给不同任务轮流使用（软件调度） | 最低 | 单核CPU通过操作系统分时运行多个进程、虚拟机 | 虚拟化/分时共享（逻辑上的并行） |
关键区分：
时间重叠是硬件设计层面的流水线技术，目的是加速单个指令流的执行。
资源共享是操作系统/软件层面的调度技术，目的是让多个任务感觉自己在独占硬件。
资源重复是“以量取胜”，真正物理上并行。
二、程序执行的并行性等级（从低到高）
你的理解基本正确，我们细化并用你提的例子来比喻：
1.指令内部并行
等级最低，粒度最细。
例子：一条复杂指令（如 x86 的
ADD [MEM], AX）分解为多个微操作（取指、译码、访存、计算、写回），这些微操作可以在 CPU 内部的不同部件上同时执行。类比：在厨房炒一个菜时，你同时“开火热锅”和“切菜”（两个动作重叠）。
2.指令级并行
流水线技术：让多条指令的不同阶段在时间上重叠。
超标量、乱序执行：同时发射多条指令到不同功能单元。
类比：做菜的流水线——一个人洗菜，一个人切菜，一个人炒菜，多条指令（菜）在流水线上重叠。
3.线程级并行
粒度：一个进程内的多个线程。
硬件支持：多核处理器，每个核可以运行一个线程。
你的比喻“一个标签中的一个小活”很形象：
一个浏览器标签（进程）中，GUI渲染是一个线程，JS执行是一个线程，网络请求是一个线程。
它们是“小活”，共享同一个标签页的内存空间。
4.任务级/过程级并行
粒度：独立的子程序或进程。
操作系统调度单位。
你的例子“任务是Google的多个标签”完全正确：
Chrome浏览器每个标签页是一个独立的进程（任务级并行）。
它们之间隔离性强，一个崩溃不影响其他。
5.作业/程序级并行
最高级粒度。
单机：通过操作系统同时运行多个程序（Word、浏览器、音乐播放器）。
多机/分布式：多台计算机协作完成一个大任务（如MapReduce处理大数据）。
你的例子“打开Google、WPS”就是作业级并行。