Hva er forskjellen mellom vektor- og skalarprosessorer?

Den delen av en datamaskin som lar den fungere, og utføre instruksjonene fra forskjellige programmer, er den sentrale prosesseringsenheten (CPU). CPU, også kalt en prosessor, mottar instruksjonene til et program; avkoder disse instruksjonene og bryter dem i individuelle deler; utfører disse instruksjonene; og rapporterer resultatene og skriver dem tilbake til minnet. Formatet for den prosessoren kommer i en av to primære typer: vektor og skalar. Forskjellen mellom de to er at skalarprosessorer fungerer bare på ett datapunkt om gangen, mens vektorprosessorer opererer på en rekke data.

Scalar -prosessorer er den mest grunnleggende typen prosessor. Disse behandler ett element om gangen, tar typisk eller flytende punkttall, som er tall for store eller små til å bli representert av heltall. Når hver instruksjon håndteres sekvensielt, kan grunnleggende skalærbehandling ta litt tid. De fleste moderne datamaskiner bruker en type skalarprosessor.

I kontrast opererer vektorprosessorerpå en rekke datapunkter. Dette betyr at i stedet for å håndtere hvert element individuelt, kan flere elementer som alle har samme instruksjon håndteres på en gang. Dette kan spare tid over skalarbehandling, men tilfører også kompleksitet til et system, noe som kan bremse andre funksjoner. Vektorbehandling fungerer best når det er en stor mengde data som skal behandles, hvorav grupper kan håndteres med en instruksjon.

Vektor- og skalarprosessorer er også forskjellige i oppstartstidene. En vektorprosessor krever ofte en langvarig oppstart av datamaskinen på grunn av at flere oppgaver blir utført. Skalarprosessorer starter en datamaskin på mye kortere tid, siden bare enkeltoppgaver blir utført.

Superscalar -prosessoren tar elementer av hver type og kombinerer dem for enda raskere prosessering. Ved hjelp av parallellisme på instruksjonsnivå kan SupersScalar-prosessering utføre flere operasjonersamtidig. Dette gjør at CPU kan utføre mye raskere enn en grunnleggende skalarprosessor, uten den ekstra kompleksiteten og andre begrensninger i vektorprosessoren. Det kan imidlertid være problemer med denne typen prosessor, da den må bestemme hvilke oppgaver som kan utføres parallelt og hvilke som er avhengig av andre oppgaver som blir fullført først.

Vektor- og skalarprosessorer brukes fortsatt på daglig basis. Noen videospillkonsoller bruker for eksempel en kombinasjon av både vektor- og skalarprosessorer. Vektorbehandling sees å ha løfte når du arbeider med multimediaoppgaver der en instruksjon kan adressere den store mengden data som kreves for video og lyd.