SIMD 三種常見形式(向量運算、SIMD 擴充指令集、GPGPU)的異同?

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因單指令多資料(SIMD)可單指令啟動多筆資料運算,比起每道資料運算都需要執行一道指令的多指令多資料(MIMD)享有更多潛在的能量效率。

另外,就程式設計師的角度,SIMD 對上 MIMD的最大優點,不外乎可以延續既有的循序性思考,卻可利用資料階層的平行化運算提昇效能。在設法理解 GPU 的本質和優點前,絕不可忽略這點。

時下常見的 SIMD 有三種:

  1. 歷史悠久的向量架構電腦,像 1976 年的 Cray-1 超級電腦與後代子孫,和今天依然很有名的 NEC SX 系列向量處理器(沒研究過超級電腦,總得聽過日本橫濱那台 Earth Simulator 吧)。
  2. 近 20 年來蓬勃發展的多媒體 SIMD 指令集延伸,想必各位對 PowerPC 的 AltiVec 及 x86 指令集一路從 MMX、3D Now!、SSE、SSE2、SSE3、SSE4(別忘了還有還沒開始就結束的 SSE5,但這是 AMD 打算推的)、AVX、AVX2 到 AVX-512 的演進一點不陌生。
  3. 近十年來從起步跌跌撞撞,到今日看似有模有樣的 GPGPU。

 

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參考資料:https://technews.tw/2017/09/12/what-you-need-to-know-about-gpgpu/

 

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