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？

コンピューターが機能し、さまざまなプログラムの命令を実行する部分は、中央処理装置（CPU）です。 CPUはプロセッサとも呼ばれ、プログラムの命令を受け取ります。 これらの命令をデコードし、個々の部分に分割します。 それらの命令を実行します。 結果をレポートし、メモリに書き戻します。 そのプロセッサの形式は、ベクターとスカラーの2つの主要なタイプのいずれかです。 2つの違いは、スカラープロセッサは一度に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はデータの配列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、一度に1つのアイテム、通常は整数または浮動小数点数を処理します。これらは、整数で表現するには大きすぎるまたは小さすぎる数値です。 各命令は順番に処理されるため、基本的なスカラー処理には時間がかかる場合があります。 最新のコンピューターのほとんどは、一種のスカラープロセッサを使用しています。

対照的に、ベクトルプロセッサはデータポイントの配列で動作します。 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つ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、スカラー処理の時間を節約できますが、システムが複雑になり、他の機能が遅くなる可能性があります。 ベクトル処理は、処理するデータが大量にあり、そのグループを1つの命令で処理できる場合に最適に機能します。

ベクトルプロセッサとスカラープロセッサの起動時間も異なります。 多くの場合、ベクトルプロセッサでは、複数のタスクが実行されるため、コンピューターの長時間の起動が必要になります。 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、コンピューターを非常に短い時間で起動します。

スーパースカラープロセッサは、各タイプの要素を受け取り、それらを組み合わせてさらに高速な処理を行います。 命令レベルの並列処理を使用すると、スーパースカラー処理は複数の操作を同時に実行できます。 これにより、CPUが基本的なスカラープロセッサよりもはるかに高速に実行できるようになり、ベクトルプロセッサの追加の複雑さやその他の制限がなくなります。 ただし、このタイプのプロセッサでは、どのタスクを並行して実行でき、どのタスクが最初に完了する他のタスクに依存しているかを判断する必要があるため、問題が発生する可能性があります。

ベクタープロセッサとスカラープロセッサは、引き続き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、ベクトルプロセッサとスカラープロセッサの両方を組み合わせて使用​​します。 ベクトル処理は、1つの命令でビデオとオーディオに必要な大量のデータに対処できるマルチメディアタスクを処理する場合に有望であると考えられています。