SISD、MIMD、SIMD、MISD计算机的体系结构的Flynn分类法

计算平台介绍

Flynn’s taxonomy (multiprogramming context)

Single instruction Multiple instruction Single program Multiple program
Single data SISD MISD
Multiple data SIMD MIMD SPMD MPMD

注意配图,配图才是重点,图片来源于wiki
Flynn于1972年提出了计算平台的Flynn分类法,主要根据指令流和数据流来分类,共分为四种类型的计算平台,

单指令流单数据流机器(SISD)


SISD机器是一种传统的串行计算机,它的硬件不支持任何形式的并行计算,所有的指令都是串行执行。并且在某个时钟周期内,CPU只能处理一个数据流。因此这种机器被称作单指令流单数据流机器。早期的计算机都是SISD机器,如冯诺.依曼架构,如IBM PC机,早期的巨型机和许多8位的家用机等。

单指令流多数据流机器(SIMD)


SIMD是采用一个指令流处理多个数据流。这类机器在数字信号处理、图像处理、以及多媒体信息处理等领域非常有效。
Intel处理器实现的MMXTM、SSE(Streaming SIMD Extensions)、SSE2及SSE3扩展指令集,都能在单个时钟周期内处理多个数据单元。也就是说我们现在用的单核计算机基本上都属于SIMD机器。

多指令流单数据流机器(MISD)


MISD是采用多个指令流来处理单个数据流。由于实际情况中,采用多指令流处理多数据流才是更有效的方法,因此MISD只是作为理论模型出现,没有投入到实际应用之中。

多指令流多数据流机器(MIMD)


MIMD机器可以同时执行多个指令流,这些指令流分别对不同数据流进行操作。最新的多核计算平台就属于MIMD的范畴,例如Intel和AMD的双核处理器等都属于MIMD。

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