與之相反的是MIMDMultiple Instruction Multiple Data，它是一種多處理器架構，每個處理器擁有獨立的指令流，可以執行不同的程序或任務這種模型更加靈活，適用于需要執行多種復雜任務或并行執行不同算法的場景，如分布式計算或人工智能處理SPMDSingle Program Multiple Data則介于SIMD和MIMD之間；與SISDSingle Instruction Single Data不同，SISD指令集只處理單個數據點而SIMD指令集則可以在一次操作中處理多個數據點，大大提高了處理效率MISDMultiple Instruction Single Data和MIMDMultiple Instruction Multiple Data與SIMD有所不同MISD指。

單指令流多數據流 SIMD 以并行處理機為代表，指令部件控制多個處理單元同時處理不同數據，實現數據并行多指令流單數據流 MISD 具有多個處理單元，每個單元根據不同指令對同一數據進行獨立處理，數據流是共享的多指令流多數據流 MIMD 全面并行的多機系統，每個處理單元可獨立執行指令，適合；SIMD這種體系結構允許一條指令同時作用于多個數據流，適用于需要對大量數據進行相同處理的場景，如圖像處理科學計算等多個處理單元可以同時處理不同的數據MIMD這是最復雜的計算機體系結構，其中每個處理單元都可以獨立地執行不同的指令，并處理不同的數據流這種結構常用于并行處理和分布式計算系統中。

SIMD 和 MIMD 是典型的并行處理機，SIMD 有共享存儲器和分布式存儲器兩種形式在具有共享存儲器的 SIMD 結構中，將若干存儲器構成統一的并行處理機存儲器，通過互聯網 ICN 為整個并行系統的所有處理單元共享其中，PE 未處理單元，CU 控制部件，M 為共享存儲器，ICN 為互聯網絡分布式存儲器的 SIMD；SIMD計算機則使用多個獨立處理器在單一指令流下工作，適用于可分解為多個獨立小問題的場景，如超級計算機的架構MIMD架構中，每個處理器都有自己的控制單元和局部內存，可以解決不同或獨立的大問題，如超級計算機和計算機網絡；純SIMD 拜某本重量級計算機結構教科書的第五版，將GPU與向量電腦SIMD指令集相提并論之所賜，軟體開發者可延續既有循序性思考，亦可借由資料階層平行化，提升運算效能并可單指令啟動多筆資料運算，比起每道運算都需要執行一道指令的MIMD享有更多潛在的能量效率的SIMD就變成思考GPU本質和優勢的；AMD顯卡和Nvidia顯卡內部的架構不一樣AMD的HD 3000HD 4000和HD 5000系列顯卡采用了SIMD結構，Nvidia采用了MIMD結構所以，AMD方面管顯卡內的微單元稱為“流處理單元”，而Nvidia方面則稱為“流處理器”AMD采用了4個小1D流處理單元，配合一個大1D流處理單元，也就是這5個單元共用一個ALU算術；計算機體系結構中，SISDSIMDMISD和MIMD是根據指令和數據流的處理方式劃分的不同類型本文詳細解釋了這些分類，特別是SISD單指令單數據流和SIMD單指令多數據流的區別SISD，即Single Instruction Single Data stream，代表傳統的順序執行單處理器計算機，一次僅執行一條指令并處理單一數據流水線。

SIMD在這種模式下，多個處理器單元同時對不同的數據集執行相同的指令，非常適合數據并行處理，如圖像處理矩陣運算等優勢數據訪問速度快，因為所有處理器共享同一塊內存分布式內存并行MIMD每個處理器獨立執行不同的指令，處理不同的數據集，適用于處理多樣化任務，如科學計算模擬等特點處理。

SIMD， SPMD 和 MIMD 含義 SIMD 指單指令多數據流模型 single instruction stream， multiple data stream 由單一指令部件同時控制多個重復設置的處理單元， 執行同一指令下不同 數 據的操作MIMD 指多指令多數據流模型 multiple instruction stream， multiple data stream多個獨立或相對獨立的處理機；在顯卡世界中，A卡AMD和N卡NVIDIA以其獨特的架構和特性引人關注A卡采用SIMD架構，例如HD2000HD3000和HD4000系列，而HD5000到HD6900則升級到了4D架構，其中HD6900系列尤其出色N卡則青睞MIMD架構，如8800和9800，進一步發展到GF100系列的費米一代GTX460，以及GF110系列的費米二代GTX560在；這類計算機在執行時，同一時刻只處理一條指令和一個數據，其處理能力受限于單線程的結構然而，對于并行計算的需求，MIMDMultipleInstructionMultipleData模型脫穎而出，它允許多個處理單元同時執行不同的指令流，處理各自的數據，實現了真正的并行處理向量計算機曾經是超級并行計算的代表，如SIMDSingle；MIMD形式常見于多發射多線程與多核心處理器設計，旨在提升現代處理器的處理能力隨著多媒體大數據與人工智能應用的興起，SIMD處理能力變得至關重要，因為這些應用涉及大量細粒度同質獨立的數據操作，而SIMD結構天生適應這類操作SIMD有三種變體向量架構多媒體SIMD指令集擴展與圖形處理單元，本文；A卡采用SIMD架構SIMD架構允許顯卡在同一時間內對多個數據流執行相同的指令A卡的HD2000HD3000和HD4000系列顯卡均基于這種架構從HD5000到HD6900系列，A卡進一步升級到了4D架構，其中HD6900系列在SIMD的基礎上進行了優化和增強N卡采用MIMD架構MIMD架構則允許顯卡同時執行不同的指令。