《多核平臺下串行程序運(yùn)行時的自動并行化加速方法》涉及的是一種計算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域的方法，具體是一種多核平臺下串行程序運(yùn)行時的自動并行化加速方法。

1.一種多核平臺下串行程序運(yùn)行時的自動并行化加速方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步，建立一個共享讀取的程序計數(shù)寄存器組SPC，該寄存器組中寄存器的個數(shù)與CPU核的數(shù)目相同，每個寄存器分別與對應(yīng)的CPU核相連以實時地儲存該CPU核的程序計數(shù)器值；

第二步，當(dāng)存在空閑的CPU核時，進(jìn)行加速對象選擇處理，得到自動并行加速線程的加速對象為線程P；

第三步，當(dāng)線程P存在已分析指令集合S_p時，載入該集合S_p；否則，為線程P新建一個集合S_p，對線程P所在的CPU核進(jìn)行讀取處理，得到線程P所在的CPU核當(dāng)前正在讀取的指令I(lǐng)_c，并由I_c追蹤線程P下一條將要執(zhí)行指令的地址，將追蹤分析的指令代碼和跳轉(zhuǎn)關(guān)系加入集合S_p中；

第四步，采用第三步的方法，得到線程P將要執(zhí)行的所有指令，當(dāng)集合S_p中每次加入條件轉(zhuǎn)移指令后且集合S_p中存在循環(huán)代碼時，進(jìn)行進(jìn)度校驗和替換處理；

第五步，當(dāng)線程P被調(diào)度出CPU核時，系統(tǒng)以中斷方式將該事件連同當(dāng)時的SPC_p值發(fā)送給自動并行加速線程，當(dāng)自動并行加速線程正在替換處理中時，則使用此時的SPC_p值作為讀取I_c的依據(jù)，繼續(xù)執(zhí)行替換處理直到退出該步驟；否則，自動并行加速線程根據(jù)當(dāng)時的SPC_p值讀取I_c，清空或更新集合S_p，其結(jié)果等待線程P被調(diào)入時繼續(xù)使用；

第六步，返回第二步，開始處理新的需要加速的線程。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多核平臺下串行程序運(yùn)行時的自動并行化加速方法，其特征是，第一步中所述的共享讀取是：每個CPU核實時讀取寄存器組中每個寄存器存儲的其它CPU核的程序計數(shù)器值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多核平臺下串行程序運(yùn)行時的自動并行化加速方法，其特征是，第二步中所述的加速對象選擇處理，是：當(dāng)正在運(yùn)行且未被加速的用戶線程中存在CPU占用率最高的線程時，則選擇該線程作為自動并行加速線程的加速對象；否則，時間t后，再次選擇正在運(yùn)行且未被加速的用戶線程中CPU占用率最高的線程作為自動并行加速線程的加速對象，直至得到自動并行加速線程的加速對象。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多核平臺下串行程序運(yùn)行時的自動并行化加速方法，其特征是，所述的時間t是系統(tǒng)的調(diào)度時間片大小。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多核平臺下串行程序運(yùn)行時的自動并行化加速方法，其特征是，第三步中所述的讀取處理，是：讀取線程P所在的CPU核的程序計數(shù)寄存器的值，將得到的虛擬地址轉(zhuǎn)換為物理地址，然后從該物理地址得到線程P所在的CPU核正在執(zhí)行的指令I(lǐng)_c，當(dāng)集合S_p中包括指令I(lǐng)_c時，刪除集合S_p中I_c以前的指令記錄，并根據(jù)集合S_p追蹤線程P下一條將要執(zhí)行的指令；否則，清空集合S_p。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多核平臺下串行程序運(yùn)行時的自動并行化加速方法，其特征是，第四步中所述的進(jìn)度校驗，是：重新讀取指令I(lǐng)_c，當(dāng)指令I(lǐng)_c不在集合S_p中時，清空集合S_p，然后從指令I(lǐng)_c開始追蹤；當(dāng)指令I(lǐng)_c在集合S_p中、線程P走向該循環(huán)且線程P已經(jīng)開始執(zhí)行該循環(huán)，則選取循環(huán)接收后第一條語句作為待分析指令，并清空集合S_p；當(dāng)指令I(lǐng)_c在集合S_p中、線程P走向該循環(huán)且線程P未執(zhí)行該循環(huán)，則對該循環(huán)進(jìn)行替換處理；當(dāng)指令I(lǐng)_c在集合S_p中但線程P未走向該循環(huán)時，則刪除集合S_p中I_c以前的指令記錄，并繼續(xù)追蹤。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多核平臺下串行程序運(yùn)行時的自動并行化加速方法，其特征是，所述的替換處理，包括以下步驟：

1）當(dāng)循環(huán)的總工作量大于閾值G時，生成并行化執(zhí)行該循環(huán)的代碼，執(zhí)行該循環(huán)的代碼出口語句跳轉(zhuǎn)到原循環(huán)出口對應(yīng)的語句，且將新生成的代碼單獨(dú)放在一個或若干個內(nèi)存頁中；否則，放棄替換該循環(huán)，并刪除集合S_p中I_c以前的指令記錄，繼續(xù)追蹤；

2）生成代碼后，進(jìn)行進(jìn)度校驗，當(dāng)通過進(jìn)度校驗時則中斷線程P，且中斷線程P后再次進(jìn)行校驗，再次通過進(jìn)度校驗后，執(zhí)行3）；否則，線程P繼續(xù)運(yùn)行；

3）將1）生成的代碼所在的內(nèi)存頁分配給線程P，并修改原循環(huán)起始地址的二進(jìn)制代碼為跳轉(zhuǎn)到新生成代碼的起始位置，在集合S_p中刪除原循環(huán)對應(yīng)指令，加入新生成的代碼指令；

4）替換完成后通知線程P繼續(xù)執(zhí)行，繼續(xù)分析后續(xù)代碼。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多核平臺下串行程序運(yùn)行時的自動并行化加速方法，其特征是，所述的閾值G是單個CPU核1秒鐘執(zhí)行的最大指令數(shù)。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多核平臺下串行程序運(yùn)行時的自動并行化加速方法，其特征是，所述的通過進(jìn)度校驗是指：指令I(lǐng)_c在集合S_p中、線程P走向該循環(huán)且線程P未執(zhí)行該循環(huán)。

二十一世紀(jì)以來，隨著芯片功耗的不斷提升和芯片復(fù)雜度的不斷提升，通過提升頻率等方法來提高單核處理器的性能變得非常困難。單芯片多處理器（Chip Multiprocessor，即CMP）技術(shù)成為了新的發(fā)展熱點(diǎn)。截至2010年8月，使用CMP技術(shù)的處理器已經(jīng)占據(jù)了大部分市場，從大型商用機(jī)型，到普通桌面機(jī)，再到嵌入式系統(tǒng)，無論高端低端，CMP都成為了各領(lǐng)域處理器結(jié)構(gòu)的必然選擇。

然而CMP的使用并不是應(yīng)用驅(qū)動的，它的出現(xiàn)主要是為了有效地利用新制造工藝帶來的更多的晶體管。由于功耗和驗證難度的限制，已經(jīng)難以通過設(shè)計更復(fù)雜的單核來提升處理器的性能。與此同時傳統(tǒng)的圖靈機(jī)串行程序模型和串行地址空間結(jié)構(gòu)并沒有發(fā)生本質(zhì)改變，原有的大量程序和許多新增的程序依然遵循傳統(tǒng)的設(shè)計方法，導(dǎo)致串行化的程序并不能很好的利用2010年可并行執(zhí)行的物理結(jié)構(gòu)以提高性能。

2010年之前技術(shù)中采用傳統(tǒng)的并行程序設(shè)計方法重寫已有的程序，該方法好像非常簡單，但是事實上并不可行。常用的并行化庫和編譯指令主要有OpenMP（共享存儲并行設(shè)計的庫）和MPI（消息傳遞并行編程環(huán)境）。它們一方面難于掌握：并行程序的設(shè)計與調(diào)試都比串行程序要困難很多；另一方面也不是特別適用于多核環(huán)境。由于編寫單個并行程序代價就很高，要想把已有的各種應(yīng)用程序都重寫，實際上是不可能的。

經(jīng)對2010年之前文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利申請?zhí)枮椋?00510026587.4，名稱為：用戶指導(dǎo)的程序半自動并行化方法，該技術(shù)提出了一種使用較為簡單的模型開發(fā)并行化程序，能減小開發(fā)并行程序的復(fù)雜度。但是，其使用范圍有限而且仍然需要大量精力進(jìn)行重新開發(fā)，不能很好地解決大量已有的串行程序的問題。

另外一種方法是對串行程序進(jìn)行自動分析翻譯，生成并行化程序，即線程級推測（ThreadLevel Speculation，即TLS）技術(shù)。使用該技術(shù)可以使用相應(yīng)的自動并行化工具，通過對原有串行程序的源代碼、中間代碼或者二進(jìn)制代碼的分析，自動劃分線程，并生成并行化代碼。該方法雖然可以不用重寫程序，但還是需要對原有的代碼進(jìn)行重新編譯，這就要求用戶有能力進(jìn)行代碼重新編譯或者要求用戶更換為已經(jīng)重新編譯的程序，這一要求在一般情況下是不成立的。同時，使用推測技術(shù)，雖然在一定程度上提高了并行度，但同時也增加了硬件設(shè)計的復(fù)雜度，并且在推測級數(shù)較多時推測成功率很低。

多核平臺下串行程序運(yùn)行時的自動并行化加速方法專利目的

《多核平臺下串行程序運(yùn)行時的自動并行化加速方法》的目的在于提供一種多核平臺下串行程序運(yùn)行時的自動并行化加速方法。該發(fā)明新增可共享讀取的程序計數(shù)器寄存器組，并在操作系統(tǒng)中建立自動并行加速線程，選擇一個線程作為加速的對象，然后實時地分析此線程將要執(zhí)行到的指令代碼，并對其中執(zhí)行循環(huán)的指令代碼進(jìn)行修改，達(dá)到使被加速線程自動并行執(zhí)行的目的。

多核平臺下串行程序運(yùn)行時的自動并行化加速方法技術(shù)方案

《多核平臺下串行程序運(yùn)行時的自動并行化加速方法》包括以下步驟：

第一步，建立一個共享讀取的程序計數(shù)寄存器組SPC，該寄存器組中寄存器的個數(shù)與CPU核的數(shù)目相同，每個寄存器分別與對應(yīng)的CPU核相連以實時地儲存該CPU核的程序計數(shù)器值。

所述的共享讀取是：每個CPU核實時讀取寄存器組中每個寄存器存儲的其它CPU核的程序計數(shù)器值。

第二步，當(dāng)存在空閑的CPU核時，進(jìn)行加速對象選擇處理，得到自動并行加速線程的加速對象為線程P。

所述的加速對象選擇處理，是：當(dāng)正在運(yùn)行且未被加速的用戶線程中存在CPU占用率最高的線程時，則選擇該線程作為自動并行加速線程的加速對象；否則，時間t后，再次選擇正在運(yùn)行且未被加速的用戶線程中CPU占用率最高的線程作為自動并行加速線程的加速對象，直至得到自動并行加速線程的加速對象。

第三步，當(dāng)線程P存在已分析指令集合S_p時，載入該集合S_p；否則，為線程P新建一個集合S_p，對線程P所在的CPU核進(jìn)行讀取處理，得到線程P所在的CPU核當(dāng)前正在讀取的指令I(lǐng)_c，并由I_c追蹤線程P下一條將要執(zhí)行指令的地址，將追蹤分析的指令代碼和跳轉(zhuǎn)關(guān)系加入集合S_p中。

所述的讀取處理，是：讀取線程P所在的CPU核的程序計數(shù)寄存器的值，將得到的虛擬地址轉(zhuǎn)換為物理地址，然后從該物理地址得到線程P所在的CPU核正在執(zhí)行的指令I(lǐng)_c，當(dāng)集合S_p中包括指令I(lǐng)_c時，刪除集合S_p中I_c以前的指令記錄，并根據(jù)集合S_p追蹤線程P下一條將要執(zhí)行的指令；否則，清空集合S_p。

第四步，采用第三步的方法，得到線程P將要執(zhí)行的所有指令，當(dāng)集合S_p中每次加入條件轉(zhuǎn)移指令后且集合S_p中存在循環(huán)代碼時，進(jìn)行進(jìn)度校驗和替換處理。

所述的進(jìn)度校驗，是：重新讀取指令I(lǐng)_c，當(dāng)指令I(lǐng)_c不在集合S_p中時，清空集合S_p，然后從指令I(lǐng)_c開始追蹤；當(dāng)指令I(lǐng)_c在集合S_p中、線程P走向該循環(huán)且線程P已經(jīng)開始執(zhí)行該循環(huán)，則選取循環(huán)接收后第一條語句作為待分析指令，并清空集合S_p；當(dāng)指令I(lǐng)_c在集合S_p中、線程P走向該循環(huán)且線程P未執(zhí)行該循環(huán)，則對該循環(huán)進(jìn)行替換處理；當(dāng)指令I(lǐng)_c在集合S_p中但線程P未走向該循環(huán)時，則刪除集合S_p中I_c以前的指令記錄，并繼續(xù)追蹤。

所述的替換處理，包括以下步驟：

1）當(dāng)循環(huán)的總工作量大于閾值G時，生成并行化執(zhí)行該循環(huán)的代碼，執(zhí)行該循環(huán)的代碼出口語句跳轉(zhuǎn)到原循環(huán)出口對應(yīng)的語句，且將新生成的代碼單獨(dú)放在一個或若干個內(nèi)存頁中；否則，放棄替換該循環(huán)，并刪除集合S_p中I_c以前的指令記錄，繼續(xù)追蹤；

2）生成代碼后，進(jìn)行進(jìn)度校驗，當(dāng)通過進(jìn)度校驗時則中斷線程P，且中斷線程P后再次進(jìn)行校驗，再次通過進(jìn)度校驗后，執(zhí)行3）；否則，線程P繼續(xù)運(yùn)行；

3）將1）生成的代碼所在的內(nèi)存頁分配給線程P，并修改原循環(huán)起始地址的二進(jìn)制代碼為跳轉(zhuǎn)到新生成代碼的起始位置，在集合S_p中刪除原循環(huán)對應(yīng)指令，加入新生成的代碼指令；

4）替換完成后通知線程P繼續(xù)執(zhí)行，繼續(xù)分析后續(xù)代碼。

所述的通過進(jìn)度校驗是指：指令I(lǐng)_c在集合S_p中、線程P走向該循環(huán)且線程P未執(zhí)行該循環(huán)。

第五步，當(dāng)線程P被調(diào)度出CPU核時，系統(tǒng)以中斷方式將該事件連同當(dāng)時的SPC_p值發(fā)送給自動并行加速線程，當(dāng)自動并行加速線程正在替換處理中時，則使用此時的SPC_p值作為讀取I_c的依據(jù)，繼續(xù)執(zhí)行替換處理直到退出該步驟；否則，自動并行加速線程根據(jù)當(dāng)時的SPC_p值讀取I_c，清空或更新集合S_p，其結(jié)果等待線程P被調(diào)入時繼續(xù)使用。

第六步，返回第二步，開始處理新的需要加速的線程。

多核平臺下串行程序運(yùn)行時的自動并行化加速方法改善效果

與2010年之前的技術(shù)相比，《多核平臺下串行程序運(yùn)行時的自動并行化加速方法》的有益效果是：2010年之前的技術(shù)使用不方便，需要重新開發(fā)程序或者重新編譯原來的代碼，而該發(fā)明在運(yùn)行時對程序進(jìn)行自動并行，不用對已有程序進(jìn)行預(yù)先的處理，整個過程由操作系統(tǒng)完成，對于用戶完全透明。該發(fā)明能夠在有空閑的CPU核時自動利用空閑資源對程序進(jìn)行并行加速，免去等待預(yù)先處理程序的時間，也省去用戶手動轉(zhuǎn)換程序的麻煩。

實施例

該實施例包括以下步驟：

第一步，建立一個共享讀取的程序計數(shù)寄存器組SPC，該寄存器組中寄存器的個數(shù)與CPU核的數(shù)目相同，每個寄存器分別與對應(yīng)的CPU核相連以實時地儲存該CPU核的程序計數(shù)器值。

所述的共享讀取是：每個CPU核實時讀取寄存器組中每個寄存器存儲的其它CPU核的程序計數(shù)器值。

第二步，當(dāng)存在空閑的CPU核時，進(jìn)行加速對象選擇處理，得到自動并行加速線程的加速對象為線程P。

所述的加速對象選擇處理，是：當(dāng)正在運(yùn)行且未被加速的用戶線程中存在CPU占用率最高的線程時，則選擇該線程作為自動并行加速線程的加速對象；否則，時間t后，再次選擇正在運(yùn)行且未被加速的用戶線程中CPU占用率最高的線程作為自動并行加速線程的加速對象，直至得到自動并行加速線程的加速對象。

所述的時間t是系統(tǒng)的調(diào)度時間片大小，該實施例為20毫秒。

第三步，當(dāng)線程P存在已分析指令集合S_p時，載入該集合S_p；否則，為線程P新建一個集合S_p，對線程P所在的CPU核進(jìn)行讀取處理，得到線程P所在的CPU核當(dāng)前正在讀取的指令I(lǐng)_c，并由I_c追蹤線程P下一條將要執(zhí)行指令的地址，將追蹤分析的指令代碼和跳轉(zhuǎn)關(guān)系加入集合S_p中。

所述的讀取處理，是：讀取線程P所在的CPU核的程序計數(shù)寄存器的值，將得到的虛擬地址轉(zhuǎn)換為物理地址，然后從該物理地址得到線程P所在的CPU核正在執(zhí)行的指令I(lǐng)_c，當(dāng)集合S_p中包括指令I(lǐng)_c時，刪除集合S_p中I_c以前的指令記錄，并根據(jù)集合S_p追蹤線程P下一條將要執(zhí)行的指令；否則，清空集合S_p。

第四步，采用第三步的方法，得到線程P將要執(zhí)行的所有指令，當(dāng)集合S_p中每次加入條件轉(zhuǎn)移指令后且集合S_p中存在循環(huán)代碼時，進(jìn)行進(jìn)度校驗和替換處理。

所述的進(jìn)度校驗，是：重新讀取指令I(lǐng)_c，當(dāng)指令I(lǐng)_c不在集合S_p中時，清空集合S_p，然后從指令I(lǐng)_c開始追蹤；當(dāng)指令I(lǐng)_c在集合S_p中、線程P走向該循環(huán)且線程P已經(jīng)開始執(zhí)行該循環(huán)，則選取循環(huán)接收后第一條語句作為待分析指令，并清空集合S_p；當(dāng)指令I(lǐng)_c在集合S_p中、線程P走向該循環(huán)且線程P未執(zhí)行該循環(huán)，則對該循環(huán)進(jìn)行替換處理；當(dāng)指令I(lǐng)_c在集合S_p中但線程P未走向該循環(huán)時，則刪除集合S_p中I_c以前的指令記錄，并繼續(xù)追蹤。

所述的替換處理，包括以下步驟：

1）當(dāng)循環(huán)的總工作量大于閾值G時，生成并行化執(zhí)行該循環(huán)的代碼，執(zhí)行該循環(huán)的代碼出口語句跳轉(zhuǎn)到原循環(huán)出口對應(yīng)的語句，且將新生成的代碼單獨(dú)放在一個或若干個內(nèi)存頁中；否則，放棄替換該循環(huán)，并刪除集合S_p中I_c以前的指令記錄，繼續(xù)追蹤；

2）生成代碼后，進(jìn)行進(jìn)度校驗，當(dāng)通過進(jìn)度校驗時則中斷線程P，且中斷線程P后再次進(jìn)行校驗，再次通過進(jìn)度校驗后，執(zhí)行3）；否則，線程P繼續(xù)運(yùn)行；

3）將1）生成的代碼所在的內(nèi)存頁分配給線程P，并修改原循環(huán)起始地址的二進(jìn)制代碼為跳轉(zhuǎn)到新生成代碼的起始位置，在集合S_p中刪除原循環(huán)對應(yīng)指令，加入新生成的代碼指令；

4）替換完成后通知線程P繼續(xù)執(zhí)行，繼續(xù)分析后續(xù)代碼。

所述的閾值G是單個CPU核1秒鐘執(zhí)行的最大指令數(shù)。

所述的通過進(jìn)度校驗是指：指令I(lǐng)_c在集合S_p中、線程P走向該循環(huán)且線程P未執(zhí)行該循環(huán)。

第五步，當(dāng)線程P被調(diào)度出CPU核時，系統(tǒng)以中斷方式將該事件連同當(dāng)時的SPC_p值發(fā)送給自動并行加速線程，當(dāng)自動并行加速線程正在替換處理中時，則使用此時的SPC_p值作為讀取I_c的依據(jù)，繼續(xù)執(zhí)行替換處理直到退出該步驟；否則，自動并行加速線程根據(jù)當(dāng)時的SPC_p值讀取I_c，清空或更新集合S_p，其結(jié)果等待線程P被調(diào)入時繼續(xù)使用。

第六步，返回第二步，開始處理新的需要加速的線程。

該實施例方法實現(xiàn)簡單，且完全由操作系統(tǒng)完成；能夠在有空閑的CPU核時自動利用空閑資源對程序進(jìn)行并行加速，免去等待預(yù)先處理程序的時間，從而大大提高了多核平臺下串行程序運(yùn)行時的并行處理速度。

2020年7月14日，《多核平臺下串行程序運(yùn)行時的自動并行化加速方法》獲得第二十一屆中國專利獎優(yōu)秀獎。

在計算機(jī)中，數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞接袃煞N，一種就是串行通訊，每個字符的二進(jìn)制位按位排列進(jìn)行傳輸，速度慢，但傳輸距離相對較遠(yuǎn)，鼠標(biāo)口和USB口都是串行端口；另一種是并行通訊，每個字符的二進(jìn)制位使用多條數(shù)據(jù)線同時進(jìn)行傳輸，傳輸速度相對要快些，但傳輸距離相對不能太遠(yuǎn)，計算機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸一般都是采用這種方法，標(biāo)準(zhǔn)打印口是屬并行端口。

簡單地說，串行ATA （Serial ATA）是一種采用連續(xù)串行數(shù)據(jù)傳輸方式的硬盤接口新標(biāo)準(zhǔn)，作為新一代的接口規(guī)范，它有望替代我們所用的并行ATA接口。

我們所見到的內(nèi)置硬盤、CD-ROM、DVD-ROM、刻錄機(jī)等IDE設(shè)備，采用的大多是并行ATA（Parallel ATA）接口，包括常見的Ultra ATA/33/66/100以及最新的Ultra ATA/133標(biāo)準(zhǔn)。幾年來，隨著硬盤設(shè)計和制造技術(shù)的不斷進(jìn)步，在外部接口數(shù)據(jù)傳輸率提升的同時，硬盤的內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率也在不斷提高。采用ATA-3接口的昆騰FireBall EL六代硬盤的內(nèi)部傳輸率僅為20MB/s；而采用ATA-4接口的邁拓鉆石十代（DiamondMax Plus 40）硬盤則提高到43.02MB/s；采用ATA-5接口的希捷酷魚ATA Ⅳ硬盤，更是高達(dá)69.3MB/s。從硬盤性能的提升速度來看，在2001年如果還沒有新型IDE硬盤接口推出，將會出現(xiàn)一個危險區(qū)，即硬盤的內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率會超過外部接口所能支持的最大數(shù)據(jù)傳輸率.

即使不考慮硬盤內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率，單就硬盤的接口數(shù)據(jù)傳輸率而言，其技術(shù)潛力也是非常有限的。自ATA/66起硬盤的接口電纜也一直沒有變化過，都是采用40針80芯的。隨著并行ATA接口的不斷提速，電纜之間的電磁干擾越來越嚴(yán)重，硬盤數(shù)據(jù)信號在高速傳輸中的信號串?dāng)_制約著接口速度的提升。在40針80芯并行電纜上的速度極限到底有多大？硬盤業(yè)內(nèi)專家普遍認(rèn)為大約是200MB/s。這還只是理論上的極限值，由于損耗的原因?qū)嶋H上能夠達(dá)到的接口速度只有理論值的70%左右，外部數(shù)據(jù)傳輸率成為硬盤速度瓶頸的那一天很可能會更早到來。

硬件廠商當(dāng)然不會坐等這一天的到來而無所作為，他們的解決辦法就是推出新的串行ATA（Serial ATA）規(guī)范。串行ATA最早是在2000年秋季的Intel開發(fā)者論壇上（IDF Fall 2000）提出的，一年多后的IDF Fall 2001上，“串行ATA工作組”正式確立了Serial ATA 1.0標(biāo)準(zhǔn)。2100433B

1988年,美國國防分析研究所（IDA）以武器生產(chǎn)為背景, 對傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式進(jìn)行了分析,首次系統(tǒng)化地提出了并行工程的概念。幾年來，并行工程在美國及西方許多國家十分盛行，已成為制造自動化的一個熱點(diǎn)。

90年代是信息時代，更確切地說是知識的時代。大量新知識的產(chǎn)生，促使新知識的應(yīng)用的更迭周期越來越短，技術(shù)的發(fā)展越來越快。如何利用這些技術(shù)提供的可能性，抓住用戶心理，加速新產(chǎn)品的構(gòu)思及概念的形成，并以最短的時間開發(fā)出高質(zhì)量及價格能被用戶接受的產(chǎn)品，已成為市場競爭的焦點(diǎn)。而這一焦點(diǎn)的核心是產(chǎn)品的上市時間。并行工程作為加速新產(chǎn)品開發(fā)過程的綜合手段迅速獲得了推廣，并行工程已成為90年代制造企業(yè)在競爭中贏得生存和發(fā)展的重要手段。

并行工程是集成地、并行地設(shè)計產(chǎn)品及相關(guān)過程, 包括制造過程和支持過程的系統(tǒng)化方法。這種方法要求開發(fā)人員在設(shè)計一開始就考慮產(chǎn)品整個生命周期從概念形成到產(chǎn)品報廢處理的所有因素，包括質(zhì)量、成本、進(jìn)度計劃和用戶要求，而不是已經(jīng)做到哪一步，再考慮下一步怎么走。

傳統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)模式為功能部門制，信息共享存在障礙；串行的流程，設(shè)計早期不能全面考慮產(chǎn)品生命周期中的各種因素；以基于圖紙的手工設(shè)計為主，設(shè)計表達(dá)存在二義性，缺少先進(jìn)的計算機(jī)平臺，不足以支持協(xié)同化產(chǎn)品開發(fā)。全球化大市場的形成，要求企業(yè)必須改變經(jīng)營策略：提高產(chǎn)品開發(fā)能力、增強(qiáng)市場開拓能力，但傳統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)模式已不能滿足激烈的市場競爭要求，因而提出了并行工程的思想。并行工程是一種企業(yè)組織、管理和運(yùn)行的先進(jìn)設(shè)計、制造模式；是采用多學(xué)科團(tuán)隊和并行過程的集成化產(chǎn)品開發(fā)模式。它把傳統(tǒng)的制造技術(shù)與計算機(jī)技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)和自動化技術(shù)相結(jié)合，在產(chǎn)品開發(fā)的早期階段全面考慮產(chǎn)品生命周期中的各種因素，力爭使產(chǎn)品開發(fā)能夠一次獲得成功。從而縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本、增強(qiáng)市場競爭能力。一些著名的企業(yè)通過實施并行工程取得了顯著效益，如波音(Boeing)、洛克希德(Lockheed)、雷諾(Renauld)、通用電力(GE)等。

傳統(tǒng)產(chǎn)品開發(fā)過程信息流向單一、固定，以信息集成為特征的CIMS可以支持、滿足這種產(chǎn)品開發(fā)模式的需求。并行產(chǎn)品的設(shè)計過程是并發(fā)式的，信息流向是多方向的。只有支持過程集成的CIMS才能滿足并行產(chǎn)品開發(fā)的需求。

并行工程具有以下特點(diǎn)：

●強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊工作（Team work）精神和工作方式；

●強(qiáng)調(diào)設(shè)計過程的并行性；

●強(qiáng)調(diào)設(shè)計過程的系統(tǒng)性；

●強(qiáng)調(diào)設(shè)計過程的快速“短”反饋；

利用并行工程對改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)有重要作用，并將對提高中國企業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)能力、增強(qiáng)其競爭力具有深遠(yuǎn)的意義。