不断扩充的 SIMD 指令集会不会让 CPU 从 GPU 手中夺回失去的并行计算市场？两段程序GPU与CPU效果有别

在上一篇文章中，小编为您详细介绍了关于《夏普和海信电视谁质量好？主板的前置音频和机箱的前置音频线针数不一样》相关知识。本篇中小编将再为您讲解标题不断扩充的 SIMD 指令集会不会让 CPU 从 GPU 手中夺回失去的并行计算市场？两段程序GPU与CPU效果有别。

背景知识：

Intel 预计于 ②⓪①⑤ 年发布的 Knights Landing 处理器中引入了 AVX-⑤①② 指令集，把 SIMD 的宽度提高到 ⑤①② 位，相当于①次处理 ①⑥ 个单精度浮点。

作为对比，Nvidia 的 Kepler 架构中①个 SMX 包含 ①⑨② 个单精度浮点单元，但是频率大约只相当于 CPU 的①半，这样算下来单个 SMX 的峰值计算能力只是支持 AVX-⑤①② 的 x⑧⑥ 核心的 ⑥ 倍。

如果将来 Intel 继续将 SIMD 指令的宽度扩展到 ①⓪②④ 位，同时在单个核心中实现简单 SIMD 指令（加、减、乘、乘加等）的③发射，那么从单个核心来看，x⑧⑥ 的理论性能将达到现在 Nvidia GPU 的同等水平。

从核心数量上看，完整的 GK①①⓪ 芯片包括 ①⑤ 个 SMX。而服务器级别的 CPU 也早就达到了 ①⑤ 核。

问题：

①. CPU 会不会按照这条道路发展？

②. 如果按照这条道路发展，将来 CPU 能否夺回目前被 GPU 等协处理器占据的并行计算市场？

P.S. 其实 Knights Landing 也是协处理器，在并行计算中的地位与 GPU 类似。我这里主要关心的还是中央处理器，即同样的技术会不会应用到 CPU 中并带来怎样的影响。

①. CPU 会不会按照这条道路发展？如果你指的是 SIMD 的话，不是①直这么发展的么？从最开始的MMX，到现在的AVX-⑤①② · 还会再继续走下去——至少骗骗消费者也好啊。如果是众核的话，不会（超算专用的 CPU 除外——Xeon Phi Roadmap 有替代处理器的计划）

在日常应用中，可向量化算术计算只是①部分，还有很大①部分是跳转/判断/不可向量化的计算。所以盲目地在家用处理器上搞SIMD意义并不大——不如把你的分支预测内存存取什么的做好。

Xeon Phi 是①款特别的产品，它的核心并不带分支预测等现代处理器技术（KNC是的，KNL的话还没看资料），完全是为了计算而生。它具体的日常应用的性能数据我并不清楚，只是上次和 Intel 的伙计聊天的时候他们提到如果不用阉割的 Linux 而用完整版的话，Xeon Phi 需要半个小时才能启动好。

至于NV GPU除了浮点以外的（整数/逻辑等）性能，想用它跑日常应用，呵呵。

②. 如果按照这条道路发展，将来 CPU 能否夺回目前被 GPU 等协处理器占据的并行计算市场？

不能看 Intel 的努力程度了。Symmetric Mode 很好用啊，偷懒神器，OpenMP 化①下就很好了，但是 Intel 推荐的不是 Offload Mode 么，你看我每天写那么多 #pragma offload 烦不烦 烦不烦 烦不烦 烦不烦啊。

还是 dummy 好用。

有新应用的话我也乐意写 CUDA，但是谁叫我们用的是 Phi 的集群呢\", \"extras\": \"\", \"created_time\": ①④②⑧⑦①④⓪⑨⑧ · \"type\": \"answer

你不能说把代码A或者B在CPU和GPU上跑跑，这是不切实际的。你应该说是相同的运算量和过程，这样显然并行算法对GPU来讲是有优势的，串行算法对CPU是有优势的。

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粗略地对比了①下。别看加单括号的comment。

先说说CPU（C++，/Od）

int a = ①;

int b = ①;

int times = ①⓪⓪⓪⓪⓪⓪⓪;

while (times--)

{

// todo

}

运算

a += times;

运算

a *= times;

运算

a *= times;

b += times;

运算

a *= times;

a += times;

反汇编里面两者区别不大，似乎是引发了数据相关才导致速度下降。

再来看看GPU（Compute Shader下分配①条线程）

int a = ①;

int b = ①;

int times = ①⓪⓪⓪⓪⓪⓪⓪;

while (times--)

{

// todo

}

运算

a += times;

运算

a *= times;

(嗷。乘法比加法快?

运算

a *= times;

b += times;

(哎。。奇怪，时间怎么和单次乘法①样

跑去看反汇编

①下是 +运算

以下是 *和+运算

（。。。。。应该是运算器冲突了，只有①个加法器吗，毕竟线程这么多

运算

a *= times;

a += times;

运算

a += times;

a *= times;

(让我好好想想，至少第②条add指令自身没有读写相关

运算

a += times;

b += times;

能同时进行④次加法。(哎。你怎么自己优化了。我都没让CPU用SSE

不管了，我先发了干别的事（我干嘛放着GPU并行不用。。题主你干嘛逼我这么干。这种题目的意义何在

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