SIMD和MIMD的區別


SIMDMIMD是用於提高某些型別計算任務效能的計算機體系結構型別。這種分類的基礎是資料流和指令流的數量。SIMD,即單指令多資料流,計算機體系結構可以對多個數據流執行單個指令。另一方面,MIMD(多指令多資料流)計算機體系結構可以對多個數據流執行多個指令。

閱讀本文以瞭解更多關於SIMD和MIMD架構及其彼此之間區別的資訊。

什麼是SIMD?

SIMD是一種平行計算機體系結構的形式,屬於Michael Flynn提出的Flynn分類。在SIMD架構中,單個指令應用於多個數據流。SIMD包含單個控制訊號,用於呼叫多個隔離的處理單元。因此,所有處理單元都從控制單元接收相同的指令,並將其用於不同的資料元素。

SIMD組織使用共享記憶體單元,該單元被劃分為不同的模組。因此,記憶體單元可以同時與所有處理單元互動。由於SIMD架構對多個數據流使用單個指令副本,因此它需要的記憶體較少。此外,SIMD只需要一個指令解碼器,從而降低了系統的總體成本。

SIMD架構對於易於並行化的任務特別有效,例如影像處理、影片編碼和解碼等。

什麼是MIMD?

MIMD架構包含多條指令和資料流。因此,MIMD架構需要多個處理單元。因此,MIMD系統被認為具有最複雜的組織結構,但效率很高。

MIMD架構同時對不同的資料流使用多條指令。這提供了高併發性。MIMD系統可以有效地使用共享和分散式記憶體模型。

MIMD架構不需要任何額外的控制單元,從而降低了系統的成本。它還提供了對條件語句(例如if/else語句)的有效執行。這是因為處理單元是獨立的。

MIMD架構更靈活,更適合需要更復雜和多樣化計算的任務,例如通用計算和AI應用。

SIMD和MIMD的區別

下表重點介紹了SIMD和MIMD之間的重要區別

序號 SIMD MIMD
1. SIMD代表單指令多資料流。 MIMD代表多指令多資料流。
2. 它需要的記憶體更少。 它需要的記憶體更多。
3. 與MIMD相比,它更便宜。 與SIMD相比,它更昂貴。
4. 它只有一個解碼器。 它包含多個解碼器。
5. 它使用隱式同步。 它使用顯式同步。
6. 它是一種同步程式設計技術。 它是一種非同步程式設計技術。
7. 與MIMD相比,它更簡單。 與SIMD相比,它更復雜。
8. 就效能而言,它不如MIMD高效。 與SIMD相比,它更高效。

結論

SIMD允許同步處理,其中單個指令同時在多個數據流上執行,而MIMD架構遵循非同步機制,其中多個指令操作多個數據流。與MIMD架構相比,SIMD架構不太複雜。

通常,SIMD和MIMD架構都可以用於提高某些型別計算任務的效能。SIMD架構提供更多的並行性,但靈活性較差,而MIMD架構提供更高的靈活性,但並行性較低。

更新於:2022年12月21日

6K+ 次瀏覽

開啟你的職業生涯

透過完成課程獲得認證

開始學習
廣告