什么是阿姆达尔定律？

阿姆达尔定律

假设，莫妮需要参加一个邀请函上的活动。莫妮的另外两个朋友迪娅和海娜也收到了邀请。条件是所有三个朋友都必须单独前往，并且所有人都必须到达门口才能进入大厅。现在，莫妮开车来，迪娅乘公共汽车来，海娜步行来。现在，莫妮和迪娅到达的速度有多快并不重要，他们必须等待海娜。因此，为了加快整个过程，我们需要关注海娜的表现，而不是莫妮或迪娅。

这实际上发生在阿姆达尔定律中。它将系统性能的改进与性能不佳的部分联系起来，就像我们需要关注系统中那些性能不佳的部分一样。该定律通常用于并行计算中，以预测使用多个处理器时的理论加速。

公式

阿姆达尔定律可以用数学公式表示如下：

加速比MAX = 1/((1-p)+(p/s))

加速比MAX = 最大性能增益

s = 实现增强后 p 的性能增益因子。

p = 需要改进性能的部分。

让我们举个例子，如果可以改进的部分占整个系统的 30%，并且系统的性能可以提高一倍，那么：

加速比MAX = 1/((1-0.30)+(0.30/2))

= 1.18

现在，在另一个例子中，如果可以改进的部分占整个系统的 70%，并且系统的性能可以提高一倍，那么：

加速比MAX = 1/((1-0.70)+(0.70/2))

= 1.54

因此，我们可以看到，如果 1-p 无法改进，则系统的整体性能无法得到太大改进。因此，如果 1-p 为 1/2，则无论使用多少处理器，速度都无法超过该值。

多核编程最常用于信号处理和工厂控制系统。在信号处理中，可以拥有一个并行处理多个帧的并发系统。在工厂控制系统中，控制器和工厂可以作为两个单独的任务执行。

多核编程有助于将系统拆分为多个并行任务，这些任务同时运行，从而加快整体执行时间。

更新于：2020年1月31日

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