0. 指令集

指令集是存储在 CPU 内部，对 CPU 运算进行指导和优化的硬程序。拥有这些指令集，CPU 就可以更高效地运行。

  • Intel：x86，EM64T，MMX，SSE，SSE2，SSE3，SSSE3 (Super SSE3)，SSE4.1，SSE4.2，AVX。
    • Core：酷睿；
    • Xeon：至强，主要供服务器使用；
  • AMD：x86，x86-64，3D-Now!指令集。

1. SISD、SIMD、MISD、MIMD


计算机体系结构的分类_单指令

  • SISD：Single Instruction Data Stream，单指令单数据流，

  • SIMD：Single Instruction Multiple Data，单指令多数据流，

    能够复制多个操作数，并把它们打包在大型寄存器的一组指令集。以加法指令为例，单指令单数据（SISD）的CPU对加法指令译码后，执行部件（EU，execution unit）先访问内存，取得第一个操作数；之后再一次访问内存，取得第二个操作数；随后才能进行求和运算。而在 SIMD 型的 CPU 中，指令译码后几个执行部件同时访问内存（自然存在多数据流），一次性获得所有操作数进行运算。这个特点使 SIMD 特别适合于多媒体应用等数据密集型运算。

    如：AMD 公司引以为豪的 3D NOW! 技术实质就是SIMD，这使K6-2、雷鸟、毒龙处理器在音频解码、视频回放、3D游戏等应用中显示出优异的性能。

2. CPU 的分类

  • SIMD：
    • SSE2：Streaming SIMD Extensions 2
    • NEON：Neon是适用于ARM Cortex-A系列处理器的一种128位SIMD(Single Instruction, Multiple Data,单指令、多数据)扩展结构。