Различия между SIMD и MIMD
Параллельные вычисления работают путем разделения больших задач на более мелкие задачи, которые затем решаются одновременно. SIMD и MIMD — это две разные архитектуры параллельных вычислений, которые используют несколько процессоров, а иногда и несколько компьютеров для обработки данных. SIMD расшифровывается как Single Instruction stream Multiple Data stream, а MIMD расшифровывается как Multiple Instruction stream Multiple Data stream. Архитектуры SIMD и MIMD выполняют схожие базовые функции, но отличаются как практически, так и технически.
Определение SIMD
Архитектура SIMD выполняет одно идентичное действие одновременно с несколькими фрагментами данных, включая извлечение, вычисление или сохранение информации. Одним из примеров является получение нескольких файлов одновременно. Процессоры с локальной памятью, содержащей разные данные, выполняют одну и ту же инструкцию синхронно, с межпроцессорным взаимодействием для распределения сдвигов.
Определено MIMD
Архитектура MIMD выполняет несколько действий одновременно с многочисленными фрагментами данных. Одним из примеров является одновременное выполнение различных математических вычислений, таких как сложение и умножение, для решения сложной математической задачи, состоящей из множества отдельных компонентов. Вычисления MIMD могут быть синхронизированы или нет, и они становятся все более распространенными, чем вычисления SIMD.
Практические отличия
SIMD обычно используется для задач, требующих большого количества вычислений с процессорами, выполняющими одну и ту же операцию параллельно. MIMD часто используется для задач, которые разбивают алгоритмы на отдельные и независимые части, причем каждая часть назначается отдельному процессору для одновременного решения.
Технические отличия
SIMD и MIMD также технически различны. Процессоры SIMD обычно проще, меньше, дешевле и быстрее, чем процессоры MIMD, но MIMD способен выполнять гораздо более сложные операции. Операции MIMD, которые также может выполнять SIMD, как правило, занимают больше времени с SIMD. Процессоры SIMD должны выполнять сложные операции последовательно, тогда как процессоры MIMD могут выполнять это одновременно.