Was ist der Unterschied zwischen Skalar- und Array -Prozessoren?
Es gibt einen großen Unterschied zwischen zwei der Hauptformate - Skalar- und Array -Prozessoren -, bei denen ein Computersystem Informationen verarbeitet. Während Skalarprozessoren gleichzeitig an einem Datenelement arbeiten, können Array -Prozessoren mehrere Datenströme gleichzeitig angehen. Beide Prozessoren sind jedoch Teil der Central Processing Unit (CPU), die alle Aktionen eines Computers steuert und alle Datenzeiten verarbeiten kann. Skalar- und Array -Prozessoren führen viele der gleichen Operationen aus, aber auf andere Weise, wodurch jedes für einen anderen Zweck geeignet ist und sicherstellt, dass alle Funktionen von den einfachsten bis zum Komplexen erreicht werden können.
Array -Prozessoren wenden gleichzeitig eine einzelne Anweisung auf mehrere Arrays oder Datenmatrizen an, bevor sie mit der nächsten Anweisung übergehen. Auf diese Weise können Array -Prozessoren viel schneller arbeiten, da der Prozessor nicht darauf warten muss, dass die ersten Anweisungen an einem Element durchgeführt werden, bevor er mit dem nächsten übergeht. Viele vonDie für die Durchführung eines Vorgangs erforderlichen Schritte werden beseitigt, da der Computer mehrere Elemente gleichzeitig abruft, den Vorgang auf allen durchführen und dann in den Speicher umschreibt, anstatt die Schritte mit jedem neuen Datenstück zu wiederholen.
Skalarprozessoren arbeiten jeweils mit einem Datenelement, bevor Sie zum nächsten Element übergehen. Jede Anweisung muss am aktuellen Element durchgeführt werden, bevor Sie mit der nächsten Anweisung übergehen. Am Ende der Schleife werden die Anweisungen nach dem nächsten Element nacheinander ausgestellt. Fast alle Massenmarkt-CPUs sind skalar, obwohl sie möglicherweise Elemente haben, die eher wie Array-Prozessoren arbeiten.
Supercomputer der 1980er und 1990er Jahre wurden so konzipiert, dass sie große Datenmengen unter Verwendung einer Einzelinstruktur-Multiple-Daten verarbeiten. Array -Prozessoren ermöglichten es, Wissenschaft und Forschungsdaten in kürzerer Zeit zu manipulieren. Obwohl es intuitiv erscheinen mag, dass Array PRocessors würden alle CPU -Funktionen schneller übernehmen als skalare Prozessoren, dies ist nicht der Fall. Array -Prozessoren sind in der Lage, große Datenmengen effizient zu handhaben, aber da die Funktion erfordert, dass die CPU komplexer ist, sind einfachere Vorgänge schwieriger.
Unterschiede zwischen Skalar- und Array-Prozessoren wurden mit der Einführung von Mikroprozessoren im Jahr 1994 weniger ausgeprägt. Seitdem sind Mikroprozessoren mit Elementen von Ein-In-Multiple-Data zur Norm geworden und haben die Lücke zwischen Skalar- und Array-Prozessoren weiter eingeschränkt. Videospielkonsolen und Grafikbeschleuniger haben eine eigene Grafik-CPU, die parallel zur Haupt-Skalar-CPU ausgeführt wird, wodurch die Haupt-CPU zur Ausführung von Nichtgraphikfunktionen befreit wird.