deseja: soma x e soma x * x. Onde x = linha [i]. Porque mais de um segmento quer ler / escrever para o "sumAll" e "sumAllQ" eu preciso bloquear seu acesso. O problema é que o tipo de bloqueio serializa as coisas aqui. Eu precisaria dividir essa operação em # "Environment.ProcessorCount" para loops, cada um somando uma parte da matriz e, finalmente, somando seus resultados. Mas como posso fazer isso de forma programática?

Código de amostra:

//line is a float[]
Parallel.For(0, line.Length,
new ParallelOptions { MaxDegreeOfParallelism = Environment.ProcessorCount },
i =>
{
    x = (double)line[i];
    lock (sumLocker)
    {
        sumAll += x;
        sumAllQ += x * x;
    }
});

EDIT 1: Matthew Watson responder resultados de benchmark

Em casa. CPU Core 2 Quad Q9550 a 2.83 GHz:

Result via Linq:      SumAll=49999950000, SumAllQ=3,33332833333439E+15
Result via loop:      SumAll=49999950000, SumAllQ=3,33332833333439E+15
Result via partition: SumAll=49999950000, SumAllQ=3,333328333335E+15
Via Linq took: 00:00:02.6983044
Via Loop took: 00:00:00.4811901
Via Partition took: 00:00:00.1595113

No trabalho. CPU i7 930 2,8 GHz:

Result via Linq:      SumAll=49999950000, SumAllQ=3,33332833333439E+15
Result via loop:      SumAll=49999950000, SumAllQ=3,33332833333439E+15
Result via partition: SumAll=49999950000, SumAllQ=3,333328333335E+15
Via Linq took: 00:00:01.5728736
Via Loop took: 00:00:00.3436929
Via Partition took: 00:00:00.0934209