SIMD 和 VLIW 指令是一样的吗？

Question

SIMD（单指令多数据）和 VLIW（超长指令字）到底有什么区别？其中一个是另一个的子集吗？或者它们是两个完全不同的东西？

Answer 1

完全不相关且正交。一台机器可以有一个或两个，或者两者都没有。SIMD 指令可以作为扩展添加到 VLIW ISA。（但 VLIW 已融入机器代码格式和 ISA 中。）

• 现代微处理器 90 分钟指南！非常好，并且涵盖了这两个概念。
• https://en.wikipedia.org/wiki/SIMD
• https://en.wikipedia.org/wiki/Very_long_instruction_word

VLIW 是一个块中的多个指令，要一起解码，并在不检查它们之间的危险/依赖关系的情况下执行：编译器需要这样做，因此 VLIW 的想法是卸载一些寻找指令级并行性（ILP）的工作) 给编译器。
最知名的例子之一是 Intel/HP 的 Itanium ISA。 https://www.realworldtech.com/mckinley/介绍了有关它的一些详细信息，以及第一代 Merced 微架构（不是很好）。 https://www.realworldtech.com/ev8-mckinley/5/了解有关第二代微架构 McKinley 的更多详细信息。

VLIW 是提供某些 MIMD 功能（对多个数据执行多条指令，对不同数据执行不同操作）的一种方式。

SIMD 是一条指令，对多个数据元素执行相同的操作，因此通过 CPU 管道在每个时钟周期获得更多工作只需要扩大执行单元，而不是整个管道。（单指令，多数据。）大量数据并行性的问题可以同时以 SIMD、ILP 和线程级并行性的形式向 CPU 公开。

（例如，矩阵乘法或点积使用多个累加器创建单独的依赖链 (ILP)，其中每个累加器是 4、8 或 16 个浮点数 (SIMD) 的向量。并且您可以将其工作分配到多个内核，因此例如，您可以在 Skylake 或 Zen2 上每个内核的每个时钟上获得 2x 8 个 FMA。）