スカラープロセッサとスーパースカラープロセッサの違いは何ですか？

コンピューターで使用できる中央処理装置（CPU）にはさまざまな種類があります。 これらのタイプのCPUは、処理ハードウェアとアーキテクチャの点で実際に違いはありません。 それらのほとんどは、データの読み取りと書き込み、基本的な算術演算、アドレスジャンプなど、CPUの基本的なタスクを実行します。 ただし、バスサイズとプロセッサアーキテクチャの点で異なる場合があります。 いくつかのタイプのコンピュータープロセッサハードウェアが利用できますが、そのうちの2つはスカラープロセッサとスーパースカラプロセッサです。

スカラーデータを実行するプロセッサは、スカラープロセッサと呼ばれます。 固定小数点オペランドを使用すると、整数命令は最も単純な状態であってもスカラープロセッサによって実行されます。 より強力なスカラープロセッサは通常、浮動小数点演算と整数演算の両方を実行します。 最近生産されたスカラープロセッサには、浮動小数点ユニットと整数ユニットの両方が含まれ、すべて同じCPUチップ上にあります。 これらの最新のスカラープロセッサのほとんどは、32ビットの種類の命令を使用しています。

一方、スーパースカラープロセッサは、パイプラインが複数あるため、一度に複数の命令を実行します。 このCPU構造は、単一のコンピュータープロセッサ内で、コンピューターハードウェアの並列処理の一形態である命令レベルの並列処理を実装しています。 つまり、命令レベルの並列処理を実装していない他のプロセッサでは、リモートでも不可能な高速CPUスループットを実現できます。 スーパースカラプロセッサは、一度に1つの命令を実行する代わりに、複数の命令の実行で冗長機能ユニットを使用します。 これらの機能ユニットは、個別のCPUコアではなく、乗算器、ビットシフター、算術論理ユニット（ALU）などの単一CPUの拡張リソースです。

通常、スカラープロセッサとスーパースカラープロセッサの違いは、量と速度に要約されます。 スカラープロセッサは、すべてのプロセッサの中で最も単純であると見なされ、特定の時点で1つまたは2つのコンピュータデータ項目で動作します。 スーパースカラープロセッサは、一度に複数の命令と複数のデータ項目のいくつかのグループで動作します。 スカラープロセッサとスーパースカラープロセッサはどちらも、データの操作方法に関しては同じように機能しますが、違いは特定の時間に操作できる操作とデータ項目の数にあります。 スーパースカラープロセッサは複数の命令とデータ項目を処理できますが、スカラープロセッサは単純に処理できないため、前者を後者よりも強力なプロセッサにします。

スカラープロセッサとスーパースカラープロセッサはどちらも、ベクトルプロセッサといくつかの類似点があります。 スカラープロセッサと同様に、ベクトルプロセッサも一度に1つの命令を実行しますが、1つのデータ項目を操作するだけでなく、その1つの命令が複数のデータ項目にアクセスできます。 スーパースカラープロセッサと同様に、ベクトルプロセッサには複数のデータ項目を操作できる複数の冗長機能ユニットがありますが、一度に1つの命令でしか動作できません。 本質的に、スーパースカラープロセッサは、スカラープロセッサとベクトルプロセッサの組み合わせです。