Parallell bearbetning är en typ av datorbearbetning där stora beräkningsuppgifter delas upp i mindre deluppgifter som sedan bearbetas samtidigt, eller parallellt, snarare än sekventiellt. Denna teknik används i stor utsträckning inom modern datoranvändning, särskilt för avancerade problem som de som behandlas inom naturvetenskap. Exempel på parallell bearbetningsteknik inom en enda enhet inkluderar symmetrisk multiprocessing och multicore processing. Flera datorer kan också länkas samman för att arbeta parallellt genom metoder som distribuerad beräkning, datorkluster och massivt parallella datorer.
En symmetrisk multiprocessor är en dator med ett gemensamt huvudminne och operativsystemsinstans kopplad till flera, identiska processorer. Processorerna har samma kapacitet och är kopplade till ett gemensamt minne, så uppgifter kan enkelt tilldelas eller omfördelas efter behov för att balansera arbetsbelastningen mellan dem. Vid flerkärnig bearbetning innehåller varje processor minst två centrala bearbetningsenheter (CPU), kallade kärnor, som är ansvariga för att läsa och utföra instruktioner. I huvudsak är en flerkärnig processor faktiskt flera processorer i en enda integrerad komponent. Detta möjliggör snabbare och effektivare kommunikation mellan bearbetningskärnor, jämfört med multiprocessordatorer där varje CPU är en separat komponent.
Multiprocessordatorer används ofta i vetenskapliga och affärsmässiga tillämpningar. Det är mindre vanligt i persondatorsystem, som vanligtvis är enprocessordesigner, även om multiprocessorer har blivit vanligare på konsumentmarknaden. Datorprogramvara måste vara speciellt utformad för datorer med flera processorer för att dra full nytta av fördelarna den kan ge, och den här typen av programvara har ofta prestandaproblem på en dator med en processor som ett resultat. På samma sätt får program skrivna med en enda processor i åtanke vanligtvis bara begränsade fördelar av multiprocessing eftersom de inte är designade för att dra fördel av det.
Teknik för distribuerad parallell bearbetning använder flera, annars oberoende datorer som arbetar med olika delar av ett problem parallellt, länkade samman via Internet eller ett internt nätverk så att de kan kommunicera med varandra. Denna typ av parallell bearbetningsteknik kan användas med datorer som befinner sig fysiskt på avstånd från varandra, även om detta inte nödvändigtvis alltid är fallet. Tillsammans bildar de sammanlänkade datorerna vad som kallas ett beräkningsnät.
Beräkningsnät kan vara mycket stora och potentiellt innehålla tusentals datorer som kan vara spridda över hela världen. Dessa datorer kan också arbeta med orelaterade problem samtidigt, med uppgifter som bearbetas av nätet fördelat på datorer beroende på hur mycket ledig bearbetningskapacitet var och en har för tillfället. Gridberäkningar skiljer sig från de flesta andra moderna parallellberäkningar eftersom ett enda rutnät ofta innehåller en mångfald av datorer med olika kapacitet, snarare än en grupp identiska enheter.
Datorkluster är en form av parallell bearbetningsteknik där flera länkade datorer, vanligtvis med identiska kapaciteter, arbetar nära tillsammans som en enda enhet. Till skillnad från symmetrisk multiprocessing, som använder flera processorer som delar ett gemensamt minne och operativsystem, är varje enskild enhet i ett kluster en komplett fristående dator. Dessa är vanligtvis på samma geografiska plats och är anslutna till ett lokalt nätverk. Vissa datorer är byggda specifikt för användning i datorkluster, men kluster kan också bildas genom att länka datorer som ursprungligen designades för att fungera autonomt.
Massivt parallella datorer har vissa likheter med klusterdatorer, eftersom de också är sammansatta av flera datorer sammanfogade, men de är mycket större och innehåller vanligtvis hundratals eller tusentals noder. De har också sina egna specialiserade komponenter som länkar samman de individuella datorerna som den består av, medan datorkluster är sammanfogade av standard, off-the-shelf-hårdvara som ofta kallas råvarukomponenter. De mest avancerade massivt parallella datorerna kan vara riktigt kolossala, innehålla tiotusentals enskilda datorer som fyller tusentals kvadratmeter utrymme, alla arbetar tillsammans. De flesta av världens avancerade superdatorer, som används för komplexa beräkningar inom områden som astrofysik och global klimatmodellering, är av denna typ.