Hvad er forskellen mellem scalar og superscalar processorer?
Der er forskellige typer centrale behandlingsenheder (CPU'er) tilgængelige til computere. Disse typer CPU'er adskiller sig ikke rigtigt hvad angår behandling af hardware og arkitektur. De fleste af dem udfører de grundlæggende opgaver på en CPU, såsom læsning og skrivning af data, grundlæggende aritmetik og adressespring. De kan dog variere med hensyn til busstørrelser og processorarkitektur. Flere typer computerprocessorhardware er tilgængelige, hvoraf to er de skalære og superscalære processorer.
En processor, der udfører skalardata kaldes en skalarprocessor. Ved hjælp af fastpunktsoperander udføres heltalinstruktioner af skalære processorer, selv i deres enkleste tilstand. Mere kraftfulde skalære processorer udfører normalt både flydepunkt- og heltal-operationer. For nylig producerede skalære processorer indeholder både en flydepunktenhed og en heltalenhed, alle på den samme CPU-chip. De fleste af disse moderne skalareprocessorer bruger instruktioner af 32-bit-typen.
Den superscalar processor udfører på den anden side flere instruktioner ad gangen på grund af dens flere antal rørledninger. Denne CPU-struktur implementerer parallelisering på instruktionsniveau, som er en form for parallelisme i computerhardware, inden for en enkelt computerprocessor. Dette betyder, at det kan tillade hurtig CPU-gennemstrømning, der ikke engang er fjernt mulig i andre processorer, der ikke implementerer instruktionsniveau-parallelitet. I stedet for at udføre en instruktion ad gangen, bruger en superscalar processor sine overflødige funktionelle enheder i udførelsen af flere instruktioner. Disse funktionelle enheder er ikke separate CPU-kerner, men en enkelt CPU's udvidelsesressourcer såsom multiplikatorer, bitskift og aritmetiske logiske enheder (ALU'er).
Forskelle mellem scalar og superscalar processorer koges generelt ned til mængde og hastighed. En skalær processor, der betragtes som den enkleste af alle processorer, fungerer på en eller to computerdataelementer på et givet tidspunkt. Den superscalar processor fungerer på flere instruktioner og flere grupper af flere dataelementer ad gangen. Scalar og superskcalære processorer fungerer begge på samme måde med hensyn til, hvordan de manipulerer data, men deres forskel ligger i, hvor mange manipulationer og dataelementer, de kan arbejde på på et givet tidspunkt. Superscalar processorer kan håndtere flere instruktioner og dataelementer, mens den skalære processor simpelthen ikke kan, hvilket gør førstnævnte til en mere kraftfuld processor end sidstnævnte.
Scalære og superscalære processorer har begge nogle ligheder med vektorprocessorer. Ligesom en skalær processor udfører en vektorprocessor også en enkelt instruktion ad gangen, men i stedet for bare at manipulere et dataelement kan dens enkeltinstruktion få adgang til flere dataelementer. Tilsvarende med den superscalar processor har en vektorprocessor flere overflødige funktionelle enheder, der lader den manipulere flere dataelementer, men den kan kun arbejde på en enkelt instruktion ad gangen. I det væsentlige er en superscalar processor en kombination af en skalær processor og en vektorprocessor.