是否有任何指令集支持 MIMD 架构？

Question

我已经知道 SIMD 指令集包含 SSE1 到 SSE5。
但是没有发现太多关于任何指令集支持 MIMD 架构的讨论。
在c++代码中，我们可以使用intrinsic来编写“SIMD running”代码。
有没有办法编写“MIMD 运行”代码？
如果 MIMD 比 SIMD 更强大， 最好写c++代码支持MIMD。
我的想法对吗？

Answer 1

维基百科页面 Flynn's taxonomy 将 MIMD 描述为：

多个自主处理器同时对不同的数据执行不同的指令。 MIMD 架构包括多核超标量处理器和分布式系统，使用一个共享内存空间或一个分布式内存空间。

任何时候您将算法划分（例如使用 OpenMP 划分为线程），您都可能在使用 MIMD。通常，您不需要特殊的“MIMD 指令集”——ISA 与 SISD 相同，因为每个指令流都独立于其他指令流运行，它们基于自己的数据。 EPIC（显式并行指令计算）是一种替代方法，其中功能单元以同步方式运行，但具有独立的（ish）指令和数据。

至于哪个“更强大”（或更节能，或最低延迟，或您的用例中的任何重要事项），没有单一的答案。与许多复杂问题一样，“视情况而定”。

Answer 2

我的想法对吗？

这当然是幼稚的，并且是特定于实现的。请记住以下事实：

• optimizing compilers 生成非常聪明的代码（当你 enable 优化时）。例如，尝试一些最近调用为g++ -march=native -O3 -Wall 的GCC（如果您想查看生成的汇编代码，可能还有-fverbose-asm -S）；请参阅 CppCon 2017：Matt Godbolt 的 talk “我的编译器最近为我做了什么？解开编译器的盖子”

• 有一些扩展（通过标准化的编译指示完成）来改进 MIMD 的优化，请查看 OpenMP、OpenACC。

• 考虑显式并行化方法：多线程（阅读一些pthread programming 教程）、MPI...

• 还可以查看用于 GPGPU 计算的方言，例如 OpenCL 和 CUDA。

另请参阅this answer 的相关问题。

如果MIMD比SIMD更强大，最好写c++代码支持MIMD。

当然不总是，如果您只关心性能。像往常一样，这取决于您，您需要进行基准测试。