Различия между SIMD и MIMD

Параллельные вычисления работают путем разделения больших проблем на более мелкие, 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 означает поток с одной инструкцией, поток нескольких данных, а MIMD - поток с несколькими инструкциями, поток с несколькими данными. Архитектуры SIMD и MIMD выполняют аналогичные базовые функции, но отличаются как практически, так и технически.

Архитектура SIMD выполняет одно идентичное действие одновременно с несколькими частями данных, включая получение, вычисление или сохранение информации. Одним из примеров является одновременное получение нескольких файлов. Процессоры с локальной памятью, содержащей разные данные, выполняют одну и ту же инструкцию синхронно с межпроцессорной связью для распределения смен.

Архитектура MIMD выполняет несколько действий одновременно с многочисленными частями данных. Один из примеров - одновременное выполнение различных математических вычислений, таких как сложение и умножение, для решения сложной математической задачи с множеством отдельных компонентов. Вычисления MIMD могут или не могут быть синхронизированы и становятся все более распространенными, чем вычисления SIMD.

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.

SIMD и MIMD также отличаются технически. Процессоры SIMD обычно проще, меньше, дешевле и быстрее, чем процессоры MIMD, но MIMD может выполнять гораздо более сложные операции. Операции MIMD, которые может выполнять SIMD, обычно занимают больше времени с SIMD. Процессоры SIMD должны выполнять сложные операции последовательно, а процессоры MIMD могут делать это одновременно.