SIMD

Architectures parallèles
«L’architecture SIMD »
Dr HALFAOUI Fadhila
Université Alger 1
Faculté des sciences
Département Informatique
2ème année Master RSE
2022/2023
1

Définition et architecture
L’architecture SIMD est une architecture dont toutes les unités de
traitement exécutent le même flux d’instructions qui opèrent sur des flux
de données différents,
Ce modèle est l’un des premiers modèles d’architecture parallèle,
UC
UT1
UT2
UT3
ML
Flux d’instructions Flux de données
UC Unité de contrôle
UT Unité de traitement
M Mémoire locale
ML
ML

Chaque processeur exécute la même opération que les autres mais sur des
données différentes.
Chaque processeur possède une petite mémoire locale.
Ce modèle convient principalement pour des calculs numériques réguliers
(comme le traitement d’images).
Exemples : Cray-1 (1976), NEC SX-5, Tera/Cray SV1, Connection Machine CM -
1(1985),…
Actuellement GPUs (processeur graphique)
L’architecture SIMD

L’architecture SIMD est désormais utilisée essentiellement pour des applications très
spécialisées.
Le modèle SIMD a tiré sa popularité de sa simplicité pour le programmeur et pour
l’architecte et le constructeur de machine.
Le modèle SIMD n’exploite que le parallélisme de données.
Il s’agit d’appliquer la même opération à une très grande quantité d’informations -
Machines spécialisées dans les traitements des tableaux (ARRAY Processors).
Modèle d’exécution fortement synchrone.
L’architecture SIMD

Caractéristiques
Une seule unité de contrôle,
Plusieurs unités de traitement,
Registres et mémoires locale
Les unités de calcul totalement synchronisées.
Un seul cycle d’horloge par traitement et un seul compteur ordinal.
Une instruction unique contrôle l’exécution simultanée de plusieurs éléments de
calcul.
Les unités d’exécution parallèles sont synchronisées et chaque unité a son propre
registre d’adresses,
Les processeurs vectoriels sont souvent considérés comme des architectures de
type SIMD.