Ποια είναι η διαφορά μεταξύ των επεξεργαστών Scalar και Superscalar;

Υπάρχουν διάφοροι τύποι κεντρικών μονάδων επεξεργασίας (CPU) διαθέσιμες για υπολογιστές.Αυτοί οι τύποι CPU δεν διαφέρουν πραγματικά όσον αφορά την επεξεργασία του υλικού και της αρχιτεκτονικής.Οι περισσότεροι από αυτούς εκτελούν τα βασικά καθήκοντα μιας CPU, όπως τα δεδομένα ανάγνωσης και γραφής, η βασική αριθμητική και το άλμα διεύθυνσης.Μπορεί, ωστόσο, να διαφέρουν όσον αφορά τα μεγέθη των λεωφορείων και την αρχιτεκτονική του επεξεργαστή.Διάφοροι τύποι υλικού επεξεργαστή υπολογιστών είναι διαθέσιμοι, δύο από τους οποίους είναι οι κλιμακωτοί και υπερσυνδεδεμένοι επεξεργαστές.

Ένας επεξεργαστής που εκτελεί κλιμακωτά δεδομένα ονομάζεται κλιμακωτής επεξεργαστή.Χρησιμοποιώντας τελεστές σταθερού σημείου, οι ακέραιες οδηγίες εκτελούνται από τους κλιμακωτούς επεξεργαστές ακόμη και στην απλούστερη κατάσταση τους.Οι πιο ισχυροί επεξεργαστές κλιμακωτών συνήθως εκτελούν τόσο κυμαινόμενες όσο και ακέραιες λειτουργίες.Πρόσφατα παράγονται κλιμακωτοί επεξεργαστές περιέχουν τόσο μια μονάδα κυμαινόμενου σημείου όσο και μια ακέραια μονάδα, όλα στο ίδιο τσιπ CPU.Οι περισσότεροι από αυτούς τους σύγχρονους κλιμακωτούς επεξεργαστές χρησιμοποιούν οδηγίες του είδους 32-bit.

Ο υπερσυνδεδεμένος επεξεργαστής, από την άλλη πλευρά, εκτελεί πολλαπλές οδηγίες κάθε φορά λόγω του πολλαπλού αριθμού αγωγών.Αυτή η δομή CPU υλοποιεί τον παραλληλισμό σε επίπεδο διδασκαλίας, ο οποίος είναι μια μορφή παραλληλισμού στο υλικό υπολογιστών, μέσα σε έναν μόνο επεξεργαστή υπολογιστή.Αυτό σημαίνει ότι μπορεί να επιτρέψει γρήγορη απόδοση CPU, η οποία δεν είναι ούτε εξ αποστάσεως δυνατή σε άλλους επεξεργαστές που δεν εφαρμόζουν παραλληλισμό σε επίπεδο διδασκαλίας.Αντί να εκτελεί μια εντολή κάθε φορά, ένας υπερσυνδεδεμένος επεξεργαστής χρησιμοποιεί τις πλεονάζουσες λειτουργικές του μονάδες στην εκτέλεση πολλαπλών οδηγιών.Αυτές οι λειτουργικές μονάδες δεν είναι χωριστές πυρήνες CPU, αλλά ένας ενιαίος πόροι επέκτασης CPUs, όπως πολλαπλασιαστές, μετατοπιστές bit και αριθμητικές μονάδες λογικής (Alus).Ένας κλιμακωμένος επεξεργαστής, που θεωρείται ότι είναι ο απλούστερος από όλους τους επεξεργαστές, λειτουργεί σε ένα ή δύο στοιχεία δεδομένων υπολογιστή σε δεδομένη στιγμή.Ο επεξεργαστής Superscalar λειτουργεί σε πολλαπλές οδηγίες και αρκετές ομάδες πολλαπλών στοιχείων δεδομένων κάθε φορά.Οι επεξεργαστές Scalar και Superscalar λειτουργούν με τον ίδιο τρόπο όσον αφορά τον τρόπο με τον οποίο χειρίζονται τα δεδομένα, αλλά η διαφορά τους έγκειται στον αριθμό των χειρισμών και των στοιχείων δεδομένων που μπορούν να λειτουργήσουν σε μια δεδομένη χρονική στιγμή.Οι επεξεργαστές Superscalar μπορούν να χειριστούν πολλαπλές οδηγίες και στοιχεία δεδομένων, ενώ ο κλιμακωτής επεξεργαστής απλά δεν μπορεί να κάνει τον πρώην έναν πιο ισχυρό επεξεργαστή από τον τελευταίο.Όπως ένας κλιμακωτής επεξεργαστής, ένας επεξεργαστής φορέα εκτελεί επίσης μια ενιαία οδηγία κάθε φορά, αλλά αντί να χειριστεί μόνο ένα στοιχείο δεδομένων, η ενιαία οδηγία του μπορεί να έχει πρόσβαση σε πολλά στοιχεία δεδομένων.Παρόμοια με τον επεξεργαστή Superscalar, ένας επεξεργαστής φορέα έχει αρκετές πλεονάζουσες λειτουργικές μονάδες που τον αφήνουν να χειριστεί πολλαπλά στοιχεία δεδομένων, αλλά μπορεί να λειτουργήσει μόνο σε μία μόνο εντολή κάθε φορά.Στην ουσία, ένας επεξεργαστής υπερσύνδεσης είναι ένας συνδυασμός ενός κλιμακωτού επεξεργαστή και ενός επεξεργαστή φορέα.