Question

单指令多数据（SIMD）是一种数据并行 （data parallelism）方式，与 Web Worker 的任务并行 （task parallelism）相对，因为这里的重点实际上不再是把程序逻辑分成并行的块，而是并行处理数据的多个位。

通过 SIMD，线程不再提供并行。取而代之的是，现代 CPU 通过数字“向量”（特定类型的数组），以及可以在所有这些数字上并行操作的指令，来提供 SIMD 功能。这是利用低级指令级并行的底层运算。

把 SIMD 功能暴露到 JavaScript 的尝试最初是由 Intel 发起的（https://01.org/node/1495 ），具体来说就是，Mohammad Haghighat（在本书写作时）与 Firefox 和 Chrome 团队合作。SIMD 目前正在进行早期的标准化，很有机会进入到 JavaScript 的未来版本，比如 ES7。

SIMD JavaScript 计划向 JavaScript 代码暴露短向量类型和 API。在支持 SIMD 的那些系统中，这些运算将会直接映射到等价的 CPU 指令，而在非 SIMD 系统中就会退化回非并行化的运算。

对于数据密集型的应用（信号分析、关于图形的矩阵运算，等等），这样的并行数学处理带来的性能收益是非常明显的！

在本书写作时，早期提案中的 API 形式类似如下：

var v1 = SIMD.float32x4( 3.14159, 21.0, 32.3, 55.55 );
var v2 = SIMD.float32x4( 2.1, 3.2, 4.3, 5.4 );

var v3 = SIMD.int32x4( 10, 101, 1001, 10001 );
var v4 = SIMD.int32x4( 10, 20, 30, 40 );

SIMD.float32x4.mul( v1, v2 );
  // [ 6.597339, 67.2, 138.89, 299.97 ]
SIMD.int32x4.add( v3, v4 );
  // [ 20, 121, 1031, 10041 ]

这里展示的是两个不同的向量数据类型，32 位浮点数和 32 位整型。可以看到，这些向量大小恰好就是四个 32 位元素，因为这和多数当代 CPU 上支持的 SIMD 向量大小（128 位）匹配。未来还有可能看到这些 API 的 x8 （或更大！）版本。

除了 mul() 和 add() ，很多其他运算还可以包含在内，比如 sub() 、div() 、abs() 、neg() 、sqrt() 、reciprocal() 、reciprocalSqrt() （算术）、shuffle() （重新安排向量元素）、and() 、or() 、xor() 、not() （逻辑）、equal() 、greaterThan() 、lessThan() （比较）、shiftLeft() 、shiftRightLogical() 、shiftRightArithmetic() （移位）、fromFloat32x4() 以及 fromInt32x4() （转换）。

对于可用的 SIMD 功能（http://github.com/johnmccutchan/ecmascript_simd ），有一个官方的（有希望的、值得期待的、面向未来的）prolyfill，它展示了比我们这一节中多得多的计划好的 SIMD 功能。