在計算機體系中,數據並行有兩種實現路徑:MIMD(Multiple Instruction Multiple Data,多指令流多數據流)和SIMD(Single Instruction Multiple Data,單指令流多數據流)。其中MIMD的表現形式主要有多發射、多線程、多核心,在當代設計的以處理能力為目標驅動的處理器中,均能看到它們的身影。同時,隨着多媒體、大數據、人工智能等應用的興起,為處理器賦予SIMD處理能力變得愈發重要,因為這些應用存在大量細粒度、同質、獨立的數據操作,而SIMD天生就適合處理這些操作。
之前用三篇文章分別分析了 SIMD 結構的三種變體:向量體系結構、多媒體SIMD指令集擴展和圖形處理單元(GPU)。這里就以表格的形式將三種結構的基本特性進行概要性的對比,以便我們辨析它們之間的相同和不同之處。
GPU 同時可能出現在工作台或者移動端,兩種平台由於場景的要求各有不同,GPU 的設計形式也會有比較大的差別,本文還是僅以 IVIDIA 桌面GPU作為 GPU 的代表進行描述。關於移動端 GPU 的相關內容我也還沒涉及,等后期繼續學習后有了新的領悟再來和大家分享。
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