SIMDとは？ わかりやすく解説

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2020/04/23 13:55 UTC 版)

「マルチプロセッシング」の記事における「SIMD」の解説

詳細は「SIMD」を参照 SIMDマルチプロセッシングは並列またはベクトル処理に適している。非常に大きなデータセットを部分に分割し、それぞれに同一だが独立な操作を施す。単一命令ストリームが複数の処理ユニットに与えられ、それらの処理ユニットが大量のデータに同時並行的に同じ処理を行うのである。 ある種の計算アプリケーションにとっては、このタイプのアーキテクチャは多大な性能向上をもたらす。特に与えられたタスクを完了するまでの経過時間が問題となるような場合に有効である。しかし、このアーキテクチャの問題は、アプリケーションやシステムタスクが並列に実行可能な部分に分割できないような場合にシステムの大部分がアイドル状態になってしまうことである。 さらに、アプリケーションはアーキテクチャの利点を最大限に利用するために慎重かつ特殊なコーディングを必要とし、そのような環境向けのコードを生成するよう設計された特殊な最適化コンパイラを使わなければならない。そのようなコンパイラでは、明示的に並列実行すべき箇所を指定するための拡張構文などが用意されることがある（例えばSIMD型スーパーコンピュータであるILLIAC IV用のFORTRANにある DO FOR ALL 文など）。 SIMDマルチプロセッシングはコンピュータによるシミュレーションなどの一定の分野で広く使われるが、汎用デスクトップや商用コンピュータ環境ではあまり使われていない。 SIMD実行ユニットは1990後半から汎用プロセッサで採用されている。スーパースケーラ実行ユニットが同時にすべてリザーブ/リタイヤされるようマイクロコードをスケジュールするよう専用の命令を設け、プロセッサ内部の全実行ユニットを使って複数データを一斉処理する方式が一般化した。現在ではSIMDと言った場合、この設計の事を指す。基礎技術はVLIWを大いに参考にし、またSIMD実行ユニットの発展系としてEPICアーキテクチャなどが開発された。

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