Największą różnicą między procesorami wektorowymi i skalarnymi jest liczba elementów danych obsługiwanych jednocześnie. Przetwarzanie komputerowe jest często dość złożoną nauką, a zrozumienie, jak to działa na poziomie technicznym, często wymaga dużej wiedzy i doświadczenia. Jednak jeśli chodzi o podstawowe typy przetwarzania, często łatwiej jest zobaczyć rzeczy w prostszy sposób. Zasadniczo procesor wektorowy agreguje wiele punktów danych, przetwarzając każdy z nich po kolei. Często jest naprawdę dobry w przypadku skomplikowanych zadań, które można podzielić na mniejsze zadania, które będą reagować na podobne instrukcje. Procesory wektorowe są wydajne, jeśli chodzi o wykonywanie zadań, ale ta wydajność może powodować powolne działanie innych części systemu komputerowego. Z drugiej strony, procesory skalarne zazwyczaj obsługują tylko jedno zadanie na raz i pracują na zasadzie punkt-punkt. Ten typ procesora zwykle nie wpływa na szybkość maszyny jako całości, ale może być wolniejszy, jeśli chodzi o kończenie bardziej skomplikowanych zadań. Oba są ważne dla wielu sektorów, a niektóre komputery i urządzenia używają obu jednocześnie, aby zmaksymalizować wydajność.
Szerokie znaczenie przetwarzania komputerowego
Część komputera, która pozwala mu działać, przynajmniej na bardzo szerokim poziomie, jest powszechnie znana jako jednostka centralna (CPU). To urządzenie wykonuje instrukcje różnych programów; otrzymuje instrukcje programu, dekoduje te instrukcje i dzieli je na poszczególne części. Następnie wykonuje te instrukcje i raportuje wyniki, zapisując je z powrotem w tymczasowej lub stałej pamięci urządzenia. Procesory są zwykle od początku sformatowane jako wektorowe lub skalarne.
Podstawy skalarne
Procesory skalarne są najbardziej podstawowym typem procesora. Zwykle przetwarzają one tylko jeden element na raz, zazwyczaj liczby całkowite lub zmiennoprzecinkowe. Liczby zmiennoprzecinkowe to liczby, które są albo za duże, albo za małe, aby mogły być reprezentowane przez liczby całkowite. Zgodnie ze skalarnym systemem informacji porządkowych, każda instrukcja obsługiwana jest sekwencyjnie. W rezultacie przetwarzanie skalarne może zająć trochę czasu.
Jak działają procesory wektorowe
W przeciwieństwie do tego, procesory wektorowe zazwyczaj działają na tablicy punktów danych. Oznacza to, że zamiast obsługiwać każdą pozycję osobno, wiele pozycji, z których wszystkie mają tę samą instrukcję, można zrealizować jednocześnie. Może to zaoszczędzić czas na przetwarzanie skalarne, ale także zwiększa złożoność systemu; to może i często spowalnia inne funkcje. Przetwarzanie wektorowe zwykle działa najlepiej, gdy do przetworzenia jest duża ilość danych. W takich przypadkach grupy danych i pojedyncze zestawy danych mogą być obsługiwane przez jedną instrukcję.
Czas uruchamiania
Procesory wektorowe i skalarne różnią się także czasem uruchamiania. Procesor wektorowy często wymaga dłuższego uruchamiania komputera z powodu wielu wykonywanych zadań. Z drugiej strony procesory skalarne mają tendencję do uruchamiania komputera w znacznie krótszym czasie, ponieważ wykonywane są tylko pojedyncze zadania.
Korzystanie z dwóch razem
Nie wszystkie systemy komputerowe muszą używać jednego z drugim, aw niektórych ustawieniach oba działają w tandemie. Jednym z przykładów jest procesor superskalarny. System ten łączy elementy każdego rodzaju i łączy je w celu jeszcze szybszej obróbki. Korzystając z równoległości na poziomie instrukcji, przetwarzanie superskalarne może wykonywać wiele operacji jednocześnie. Dzięki temu procesor może działać na znacznie szybszym poziomie niż podstawowy procesor skalarny, bez dodatkowej złożoności i innych ograniczeń systemu wektorowego.
Mogą jednak wystąpić problemy z tym typem procesora, ponieważ musi on określać, które zadania mogą być wykonywane równolegle, a które zależą od innych zadań wykonywanych w pierwszej kolejności. Błędy w przypisaniu danych często prowadzą do awarii i innych usterek.