Przetwarzanie równoległe można opisać jako klasę technik, które umożliwiają systemowi realizację jednoczesnych zadań przetwarzania danych w celu zwiększenia szybkości obliczeniowej systemu komputerowego.
System przetwarzania równoległego może przeprowadzać jednoczesne przetwarzanie danych, aby osiągnąć szybszy czas wykonania. Na przykład, podczas przetwarzania instrukcji w komponencie ALU procesora, następna instrukcja może zostać odczytana z pamięci.
Podstawowym celem przetwarzania równoległego jest zwiększenie możliwości przetwarzania komputera i zwiększenie jego przepustowości, czyli ilości przetwarzania, które można wykonać w danym przedziale czasu.
System przetwarzania równoległego można osiągnąć poprzez posiadanie wielu jednostek funkcjonalnych, które wykonują jednocześnie identyczne lub różne operacje. Dane mogą być dystrybuowane pomiędzy różnymi wieloma jednostkami funkcjonalnymi.
Poniższy diagram przedstawia jeden z możliwych sposobów podziału jednostki wykonawczej na osiem jednostek funkcjonalnych pracujących równolegle.
Operacja wykonywana w każdej jednostce funkcjonalnej jest wskazana w każdym bloku, jeśli schemat:
- Sumator i mnożnik liczb całkowitych wykonują operację arytmetyczną na liczbach całkowitych.
- Operacje zmiennoprzecinkowe są podzielone na trzy obwody działające równolegle.
- Operacje logiczne, przesunięcia i inkrementacji można wykonywać jednocześnie na różnych danych. Wszystkie jednostki są od siebie niezależne, więc jedną liczbę można przesuwać podczas zwiększania drugiej.