1.2 并行处理的历史

近年来，计算机业界正在迅速迈进并行计算时代。在2010年，几乎所有的客户计算机都采用了多核处理器。从入门级的双核低端上网本，到8核或者16核的工作站计算机，并行计算已不再是超级计算机或者大型机的专属技术。此外，一些电子设备，例如手机和便携式音乐播放器等，都开始集成并行计算功能，以提供比早期产品更强大的功能。

随着时间的推移，软件开发人员将看到越来越多的并行计算平台和技术，并需要基于这些平台和技术为不断成熟的用户群提供崭新且丰富的体验。命令提示符的界面已经过时了，现在流行的是多线程图形界面。只能接打电话的手机也已经过时了，现在流行的是能同时播放音乐、浏览网页和提供GPS服务的手机。

中央处理器

在30多年前，要想提升客户计算设备的性能，主要手段之一就是提高处理器的时钟频率。在20世纪80年代早期出现的第一台个人计算机，其中央处理器（CPU）的运行时钟频率为1MHz。30年后，大多数桌面处理器的时钟频率都在1GHz和4GHz之间，这比当初个人计算机的时钟频率要快1000倍。尽管提高CPU时钟频率并不是提升计算性能的唯一方法，但却是一种相对稳定的提升方法。

然而，近年来计算机制造商们却不得不开始寻求其他的替代方法来提升计算性能。由于在集成电路元器件中存在的各种严重限制，人们已经无法在现有的架构上通过提高处理器时钟频率来提升性能。随着功耗与发热的急剧升高以及晶体管的大小已接近极限，研究人员和制造商们开始寻求其他的方式。

除了个人计算机外，超级计算机在过去数十年里也借助相同的方式获得了极大的性能提升。超级计算机中的处理器与个人计算机中CPU一样，在时钟频率上都得到了极大提升。然而，除了在单个处理器上提升性能外，超级计算机的制造商们还通过增加处理器的数量来提升性能。在高速的超级计算机中，几十个、几百个甚至几千个处理器同时运行是很常见的情形。

当人们在探索如何提升个人计算机的性能时，超级计算机中性能提升方式引出了一个很好的问题：为什么不在个人计算机中放置多个处理器，而不是仅提升单个处理器核的性能？这样，在不需要提高处理器运行频率的情况下，个人计算机的性能就能获得持续的提升。

在2005年，当面对竞争日趋激烈的市场以及越来越少的可行方式时，业界一些领先的CPU制造商们开始提供带有两个计算核的处理器。在接下来的几年中，他们延续了这种发展趋势，不断推出3核、4核、6核以及8核的中央处理器。这种趋势也称为多核革命（Multicore Revolution），它标志着在个人计算机上开始发生重大的转变。

当前，要购买一台单核CPU的桌面计算机已经比较困难了。即使在低端、低能耗的中央处理器中，通常都包含有两个或多个计算核。一些业界领先的CPU制造商已经宣布在未来将计划推出12核和16核的CPU，这进一步证明了并行计算已经给人们带来了不可忽视的好处。