Để đánh giá hiệu quả của tính toán song song, trong thực tế ta quan tâm đến một số thông số sau
Hệ số tăng tốc Sp: Ký hiệu T1 và Tp lần lượt là thời gian thực hiện cùng một chương trình lần lượt trên một bộ xử lý và pbộ xử lý tương ứng. Khi đó tốc độ tăng tốc Sp :=T1/Tp (Đôi khi T1 được định nghĩa như thời gian tốt nhất để giải bài toán trên một bộ xử lý với các thuật toán khác nhau). Hệ số tăng tốc phản ánh với cùng một bài toán, thời gian xử lý bằng chế độ song song nhanh gấp bao nhiêu lần thời gian xử lý bằng chế độ tuần tự.
Hiệu năng tính toán song songEp=Sp/p: Thông số này được đánh giá thông qua độ đo trực tiếp và phản ánh hiệu suất sử dụng của mỗi bộ xử lý trong mô hình tính toán song song. Trong trường hợp lý tưởngTp =T1/p. Nhưng trong thực tế chúng ta không hy vọng đạt được tốc độ lý tưởng do vậySp≤ p.
Ngoài cách đo theo thực tế, Sp còn có thể được tính theo lý thuyết dựa trên quy tắc Amdahl như sau: Cho Fs và Fp tương ứng là tỷ lệ thời gian thực hiện phần chương trình tuần tự và song song của một chương trình. Ta cóFp+Fs=1
và thời gian thực hiện chương trình song song Tp trên p bộ xử lý là tổng thời gian thực hiện tuần tựT1Fs và phần song songT1Fp/p
Tp=T1(Fs+Fp/p).
Hệ số tăng tốc Sp=1/(Fs+Fp/p)với ý nghĩa sự tăng tốc của một chương trình đa xử lý trong tính toán song song phụ thuộc vào tỷ lệ phần được song song hóa và được giới hạn bởi 1/(Fs)thời gian cần thiết để thực hiện phần tính toán tuần tự của chương trình.
Trong trường hợp xét thêm thời gian truyền thông với giả thiết rằng tổng thời gian truyền thông của chương trình trên p bộ xử lý là Tc cố định. Khi đó thời gian thực hiện chương trình song songTp trên pbộ xử lý là:
Tp =T1(Fs+Fp/p) +Tc.
Chúng ta giả thiết rằng chương trình được song song hoàn toàn với nghĩa Fp=1. Ta nhận được
Sp= T1
T1/p+Tc
.
Để Sp gần đạt tới p chúng ta có TcT1/phay pT1/Tc. Điều này có nghĩa số lượng bộ xử lý được sử dụng không nên vượt quá tỷ số giữa thời gian thực hiện tuần tự với tổng thời gian truyền thông.
Quy tắc Gustafson cũng có thể được dùng để tính Sp, theo đó chương trình được chạy trên pbộ xử lý thì hệ số tăng tốc Sp =p−(p−1)Fs.
Từ các thông sốSp vàEp ta nhận thấy hiệu suất của việc tính toán song song chỉ cao khi tỷ lệ xử lý bài toán thành phần, tức là phần song song được, cao đáng kể so với phần được xử lý tuần tự cũng như tổng thời gian truyền thông.