Mis on Sun-Ni seadus?

Sun-Ni seadus on paralleeltöötluses kasutatav lähenemisviis, mis püüab jõudlust parandada. Seda nimetatakse ka mäluga piiratud kiirendamiseks ja selle pakkusid välja professorid Xian-He Sun ja Lionel M. Ni. See seadus suurendab probleemi suurust ja püüab leida lahendust, mida piirab ainult saadaoleva mälu maht. See on üldistus kahest teisest paralleelarvutuses kasutatavast lähenemisviisist, mida nimetatakse Amdahli seaduseks ja Gustafsoni seaduseks.

Paralleelse andmetöötluse üks väljakutseid on välja selgitada, kuidas süsteemi jõudlus selle suurendamisel paraneb. Kuna seda võib olla raske mõõta, on üks tuntumaid uuritud mastaapsuse mõõdikuid kiirendamine. Speedup seostab teatud arvul protsessoritel töötavate paralleelprogrammide täitmist ja täitmisaega, mis kulub kiireimal järjestikusel programmil selle probleemi lahendamiseks. Üks kiirendamisviis on probleemi suuruse konstantsena hoidmine, mis võimaldab probleemiga tegelevate protsessorite arvu suurendada. Seda nimetatakse Amdahli seaduseks ja seda nimetatakse fikseeritud suurusega kiirendamiseks.

Amadhli seadus püüab seega lühendada täitmisaega, kasutades rohkem paralleelseid protsessoreid, ja fikseerib arvutusliku töökoormuse konstandiks. Sisuliselt püüab see probleemi lahendada järjest lühema ajaga. Seevastu Gustafsoni seadus, mida tuntakse ka kui fikseeritud ajaga kiirendamist, püüab saada kindla aja jooksul tulemust ja suurendab probleemi suurust, tehes täpse lahenduse saamiseks rohkem toiminguid. Seda rakendatakse probleemide puhul, mille puhul on ajaline piirang, kuid nende lahendamine võimalikult lühikese ajaga ei ole eluliselt tähtis.

Mäluga piiratud kiirendamise lähenemisviis ehk Sun-Ni seadus on seotud mälu suuruse ja sellega, kuidas see mõjutab jõudlust. Probleemi suurust, mida saab lahendada, mõjutab saadaoleva mälu maht. Piiratud füüsiline mälu tähendab, et paralleelarvutusarhitektuuris esineva probleemi lahendamiseks kulub rohkem aega lahenduste leidmisele. Sun-Ni seaduse lähenemine on selline, et kui fikseeritud aja kiirendamisega määratud ajalimiit on täidetud ja mäluruumi on piisavalt, tuleks probleemi skaleerida, et kogu olemasolevat mälu piisavalt ära kasutada.

Seda teeb Sun-Ni seadus ja valem arvestab mälu suurust ja seostab selle jõudlusega. Igal paralleelarvutusarhitektuuri protsessoril on fikseeritud mälu ja valem seob probleemi suuruse kogu vaba mälumahuga. Sun-Ni seaduses sätestatud mäluga piiratud kiirendamine on sisuliselt nii fikseeritud aja kui ka fikseeritud suurusega kiiruse üldistus. Arvestades, et kogu mälumaht suureneb protsessorite arvu suurenemisel, püüab Sun-Ni seadus kogu seda mäluruumi tõhusamalt kasutada.