轉自:http://book.51cto.com/art/201004/197196.htm
SISD、MIMD、SIMD、MISD計算機的體系結構
1. 計算平台介紹
Flynn於1972年提出了計算平台的Flynn分類法，主要根據指令流和數據流來分類，共分為四種類型的計算平台，如下圖所示：
單指令流單數據流機器（SISD）
SISD機器是一種傳統的串行計算機，它的硬件不支持任何形式的並行計算，所有的指令都是串行執行。並且在某個時鍾周期內，CPU只能處理一個數據流。因此這種機器被稱作單指令流單數據流機器。早期的計算機都是SISD機器，如馮諾.依曼架構，如IBM PC機，早期的巨型機和許多8位的家用機等。
單指令流多數據流機器（SIMD）
SIMD是采用一個指令流處理多個數據流。這類機器在數字信號處理、圖像處理、以及多媒體信息處理等領域非常有效。
Intel處理器實現的MMXTM、SSE（Streaming SIMD Extensions）、SSE2及SSE3擴展指令集，都能在單個時鍾周期內處理多個數據單元。也就是說我們現在用的單核計算機基本上都屬於SIMD機器。
多指令流單數據流機器（MISD）
MISD是采用多個指令流來處理單個數據流。由於實際情況中，采用多指令流處理多數據流才是更有效的方法，因此MISD只是作為理論模型出現，沒有投入到實際應用之中。
多指令流多數據流機器（MIMD）
MIMD機器可以同時執行多個指令流，這些指令流分別對不同數據流進行操作。最新的多核計算平台就屬於MIMD的范疇，例如Intel和AMD的雙核處理器等都屬於MIMD。
本書所講述的主要內容就是圍繞多核計算平台而來的，下面就來介紹一下多核的硬件結構。
2. 多核CPU硬件結構
多核CPU是將多個CPU核集成到單個芯片中，每個CPU核都是一個單獨的處理器。每個CPU核可以有自己單獨的Cache，也可以多個CPU核共享同一Cache。下圖便是一個不共享Cache的雙核CPU體系結構。
在現代的多核硬件結構中，內存對多個CPU核是共享的，CPU核一般都是對稱的，因此多核屬於共享存儲的對稱多處理器（Symmetric Multi-processor，SMP）。
在多核硬件結構中，如果要充分發揮硬件的性能，必須要采用多線程（或多進程）執行，使得每個CPU核在同一時刻都有線程在執行。
和單核上的多線程不同，多核上的多個線程是在物理上並行執行的，是一種真正意義上的並行執行，在同一時刻有多個線程在並行執行。而單核上的多線程是一種多線程交錯執行，實際上在同一時刻只有一個線程在執行。
3. 多核編程模型
前面談到過多核屬於共享存儲的SMP，但實際上SMP系統出現在多核之前，服務器硬件中就廣泛采用多個CPU構成的SMP系統，如雙CPU、四CPU的服務器很早就出現了。多核CPU系統中的編程和多CPU的SMP系統的編程模型是一致的，都屬於共享存儲的編程模型，在本書中把它叫做多核編程，實際上並不限於在多核CPU系統中的編程，而是可以應用於共享存儲的SMP系統中的編程。