ベクトルプロセッサとスカラープロセッサの違いは何ですか？

さまざまなプログラムの指示を実行して機能できるようにするコンピューターの部分は、中央処理ユニット（CPU）です。プロセッサとも呼ばれるCPUは、プログラムの指示を受け取ります。これらの命令を解読し、個々の部分に分割します。これらの指示を実行します。結果を報告し、それらをメモリに書き戻します。そのプロセッサの形式には、ベクトルとスカラーの2つの主要なタイプのいずれかがあります。 2つの違いは、スカラープロセッサが一度に1つのデータポイントのみで動作し、ベクトルプロセッサが一連のデータで動作することです。

スカラープロセッサは、最も基本的なタイプのプロセッサです。これらは、通常、整数または浮動小数点数を一度に1つずつ処理します。これは、整数で表すには大きすぎるまたは小さい数値です。各命令が連続して処理されるため、基本的なスカラー処理には時間がかかります。ほとんどの最新のコンピューターは、スカラープロセッサの種類を使用しています。

対照的に、ベクタープロセッサは動作しますデータポイントの配列。これは、各アイテムを個別に処理するのではなく、すべて同じ命令を持っている複数のアイテムを一度に処理できることを意味します。これにより、スカラー処理よりも時間を節約できますが、システムに複雑さも追加され、他の機能が遅くなる可能性があります。ベクトル処理は、処理する大量のデータがある場合に最適に機能し、そのグループは1つの命令で処理できます。

ベクターとスカラープロセッサも、スタートアップの時間で異なります。ベクトルプロセッサは、複数のタスクが実行されているため、コンピューターの長期にわたる起動を必要とすることがよくあります。スカラープロセッサは、単一のタスクのみが実行されているため、はるかに短い時間でコンピューターを開始します。

SuperScalarプロセッサは、各タイプの要素を取り、それらを組み合わせてさらに高速な処理を行います。命令レベルの並列性を使用して、SuperScalar処理は複数の操作を実行できます同時に。これにより、CPUは、ベクタープロセッサの追加の複雑さやその他の制限なしに、基本的なスカラープロセッサよりもはるかに速く実行できます。ただし、このタイプのプロセッサには問題が発生する可能性があります。これは、どのタスクを並行して実行できるか、最初に完了する他のタスクに依存するタスクを決定する必要があるためです。

ベクターおよびスカラープロセッサは、毎日使用されています。たとえば、一部のビデオゲームコンソールでは、ベクタープロセッサとスカラープロセッサの両方の組み合わせを使用しています。ベクトル処理は、ビデオとオーディオに必要な大量のデータに1つの命令が対処できるマルチメディアタスクを扱う際に有望であると見られています。