Qual é a diferença entre os processadores vetoriais e escalares?
A parte de um computador que permite funcionar, executando as instruções de vários programas, é a Unidade Central de Processamento (CPU). A CPU, também chamada de processador, recebe as instruções de um programa; decodifica essas instruções, dividindo -as em partes individuais; executa essas instruções; e relata os resultados, escrevendo -os de volta à memória. O formato para esse processador vem em um dos dois tipos primários: vetor e escalar. A diferença entre os dois é que os processadores escalares operam em apenas um ponto de dados de cada vez, enquanto os processadores vetoriais operam em uma matriz de dados.
Os processadores escalares são o tipo mais básico de processador. Eles processam um item de cada vez, normalmente números inteiros ou pontos flutuantes, que são números muito grandes ou pequenos para serem representados por números inteiros. Como cada instrução é tratada sequencialmente, o processamento escalar básico pode levar algum tempo. A maioria dos computadores modernos usa um tipo de processador escalar.
Por outro lado, os processadores vetoriais operamem uma variedade de pontos de dados. Isso significa que, em vez de lidar com cada item individualmente, vários itens que têm a mesma instrução podem ser tratados de uma só vez. Isso pode economizar tempo no processamento escalar, mas também adiciona complexidade a um sistema, que pode retardar outras funções. O processamento vetorial funciona melhor quando há uma grande quantidade de dados a serem processados, dos quais grupos podem ser tratados por uma instrução.
Os processadoresvetor e escalar também diferem em seus tempos de inicialização. Um processador vetorial geralmente requer uma startup prolongada do computador devido às várias tarefas que estão sendo executadas. Os processadores escalares iniciam um computador em um tempo muito menor, pois apenas tarefas únicas estão sendo executadas.
O processador superescalar pega elementos de cada tipo e os combina para um processamento ainda mais rápido. Usando o paralelismo no nível de instrução, o processamento superscalar pode executar várias operaçõesao mesmo tempo. Isso permite que a CPU tenha um desempenho muito mais rápido que um processador escalar básico, sem a complexidade adicional e outras limitações do processador vetorial. No entanto, pode haver problemas com esse tipo de processador, pois deve determinar quais tarefas podem ser executadas em paralelo e quais dependem de outras tarefas que estão sendo concluídas primeiro.
Os processadoresvetor e escalar ainda são usados diariamente. Alguns consoles de videogame, por exemplo, usam uma combinação de processadores vetoriais e escalares. O processamento vetorial é visto como prometido ao lidar com tarefas multimídia em que uma instrução pode abordar a grande quantidade de dados necessários para vídeo e áudio.