Jaký je rozdíl mezi skalárními a superscalarovými procesory?

Pro počítače jsou k dispozici různé typy centrálních jednotek pro zpracování (CPU). Tyto typy CPU se ve skutečnosti neliší, pokud jde o zpracování hardwaru a architektury. Většina z nich provádí základní úkoly CPU, jako jsou údaje o čtení a psaní, základní aritmetika a skákání adres. Mohou se však lišit z hlediska velikosti autobusů a architektury procesorů. K dispozici je několik typů hardwaru počítačového procesoru, z nichž dva jsou skalární a superscalar procesory.

procesor, který provádí skalární data, se nazývá skalární procesor. Pomocí operandů s pevným bodem jsou celočíselné pokyny prováděny skalárními procesory i v jejich nejjednodušším stavu. Silnější skalární procesory obvykle provádějí jak plovoucí, tak i celé operace. Nedávno produkované skalární procesory obsahují jak jednotku s pohyblivou plovoucí body, tak i celočíselnou jednotku, vše na stejném čipu CPU. Většina z těchto moderních skalárních procesorů používá pokyny 32bitového druhu.

Superscalar procesor naproti tomu provádí více pokynů najednou kvůli svému vícenásobnému počtu potrubí. Tato struktura CPU implementuje paralelismus na úrovni instrukcí, který je formou paralelismu v počítačovém hardwaru v jednom počítačovém procesoru. To znamená, že může umožnit rychlou propustnost CPU, která není ani vzdáleně možné v jiných procesorech, které neimplementují paralelismus na úrovni instrukcí. Namísto provedení jedné instrukce najednou používá superscalar procesor své redundantní funkční jednotky při provádění více pokynů. Tyto funkční jednotky nejsou samostatnými jádry CPU, ale jediné prostředky pro rozšíření CPU, jako jsou multiplikátory, bitové řazení a aritmetické logické jednotky (Alus).

Rozdíly mezi skalárními a superscalarovými procesory se obecně scvrkávají na množství a rychlost. Skalární procesor, považovaný za nejjednodušší ze všech procesorů, pracuje na jednom nebo dvou comdatové položky puter v daném čase. Superscalar Processor pracuje na více pokynech a několika skupinách více datových položek najednou. Skalární a superscalar procesory fungují stejným způsobem, pokud jde o to, jak manipulují s daty, ale jejich rozdíl spočívá v tom, kolik manipulací a datových položek mohou v daném čase pracovat. Superscalar Processors mohou zpracovat více pokynů a datových položek, zatímco skalární procesor jednoduše nemůže, a proto z prvního druhého je výkonnější procesor než druhý.

skalární a superscalar procesory mají určité podobnosti s vektorovými procesory. Stejně jako skalární procesor i vektorový procesor také provádí jednu instrukci najednou, ale namísto pouhé manipulace s jednou datovou položkou má jeho jediná instrukce přístup k více datovém položkám. Podobně jako s superscalar procesorem má vektorový procesor několik redundantních funkčních jednotek, které jej umožňují manipulovat s více datovými položkami, ale může fungovat pouze na jediném instruktivitunajednou. Superscalar procesor je v podstatě kombinací skalárního procesoru a vektorového procesoru.