Mis vahe on vektor- ja skalaarprotsessoritel?

Suurim erinevus vektor- ja skalaarprotsessorite vahel on see, kui palju andmeüksusi kumbki korraga töötleb. Arvutitöötlus on sageli üsna keeruline teadus ja selle tehnilisel tasemel toimimise mõistmine nõuab sageli palju teadmisi ja teadmisi. Põhiliste töötlemistüüpide puhul on aga sageli lihtsam asju lihtsamalt näha. Sisuliselt koondab vektorprotsessor mitu andmepunkti, töödeldes igaüks kordamööda. Sageli on see tõesti hea keeruliste ülesannete jaoks, mida saab jagada väiksemateks töödeks, mis vastavad sarnasele juhisele. Vektorprotsessorid on asjade tegemisel tõhusad, kuid see tõhusus võib põhjustada arvutisüsteemi muude osade aeglase töö. Skalaarprotsessorid aga tegelevad tavaliselt korraga vaid ühe tööga ja töötavad põhimõtteliselt punkt-punkti põhimõttel. Seda tüüpi protsessor ei mõjuta tavaliselt masina kui terviku kiirust, kuid võib keerulisemate tööde lõpetamisel olla aeglasem. Mõlemad on paljude sektorite jaoks olulised ning mõned arvutid ja seadmed kasutavad tõhususe maksimeerimiseks mõlemat korraga.

Arvutitöötluse lai tähtsus

Arvuti osa, mis võimaldab sellel vähemalt väga laial tasemel toimida, on üldiselt tuntud kui keskprotsessor (CPU). See seade täidab erinevate programmide juhiseid; see võtab vastu programmi juhised, dekodeerib need juhised ja jagab need üksikuteks osadeks. Seejärel täidab see need juhised ja esitab tulemused, kirjutades need tagasi seadme ajutisse või püsivasse mällu. Protsessorid vormindatakse tavaliselt algusest peale kas vektor- või skalaarvormingus.

Skalaari põhitõed

Skalaarprotsessorid on kõige elementaarsem protsessori tüüp. Tavaliselt töötlevad need korraga ainult ühte üksust, tavaliselt täisarve või ujukoma numbreid. Ujukomaarvud on arvud, mis on täisarvudega esitamiseks liiga suured või väikesed. Vastavalt teabe järjestamise skalaarsüsteemile käsitletakse iga käsku järjestikku. Selle tulemusena võib skalaarne töötlemine veidi aega võtta.

Kuidas vektorprotsessorid töötavad
Seevastu vektorprotsessorid töötavad tavaliselt andmepunktide massiiviga. See tähendab, et selle asemel, et käsitleda iga üksust eraldi, saab korraga täita mitu üksust, millel kõigil on samad juhised. See võib säästa aega skalaartöötlusel, kuid muudab süsteemi ka keerukamaks; see võib aeglustada ja sageli aeglustab muid funktsioone. Vektoritöötlus toimib tavaliselt kõige paremini siis, kui töödeldakse palju andmeid. Sellistel juhtudel saab andmerühmi ja üksikuid andmekogumeid käsitleda ühe käsuga.
Käivitusajad
Vektor- ja skalaarprotsessorid erinevad ka käivitusaegade poolest. Vektorprotsessor nõuab mitme sooritatava ülesande tõttu sageli arvuti pikemat käivitamist. Skalaarprotsessorid seevastu käivitavad arvuti palju lühema ajaga, kuna täidetakse ainult üksikuid ülesandeid.
Kahe koos kasutamine
Kõik arvutisüsteemid ei pea kasutama üksteist ja teatud seadetes töötavad need kaks tegelikult koos. Superskalaarprotsessor on üks näide. See süsteem võtab igat tüüpi elemente ja ühendab need veelgi kiiremaks töötlemiseks. Kasutades käsutaseme paralleelsust, võib superskalaarne töötlemine sooritada mitu toimingut korraga. See võimaldab CPU-l töötada palju kiiremini kui tavaline skalaarprotsessor, ilma vektorsüsteemi täiendava keerukuse ja muude piiranguteta.
Seda tüüpi protsessoriga võib siiski esineda probleeme, kuna see peab kindlaks määrama, milliseid ülesandeid saab paralleelselt täita ja millised sõltuvad sellest, kas muud toimingud täidetakse esmalt. Andmete määramise vead põhjustavad sageli krahhe ja muid tõrkeid.