Skaler ve Superskalar İşlemciler Arasındaki Fark Nedir?

Bilgisayarlar için farklı türlerde merkezi işlem birimleri (CPU'lar) vardır. Bu tür CPU'lar, donanım ve mimari işleme açısından gerçekten farklı değildir. Bir çoğu, bir CPU'nun veri okuma ve yazma, temel aritmetik ve adres atlama gibi temel görevlerini yerine getirir. Bununla birlikte, veri yolu boyutları ve işlemci mimarisi açısından farklı olabilirler. İkisi skaler ve süper serseriler olan birkaç bilgisayar işlemcisi donanımı mevcuttur.

Skaler verileri yürüten bir işlemciye, skaler işlemci denir. Sabit noktalı işlenenler kullanılarak, tamsayı yönergeleri skaler işlemciler tarafından en basit hallerinde bile uygulanır. Daha güçlü skaler işlemciler genellikle hem kayan nokta hem de tamsayı işlemlerini gerçekleştirir. Son zamanlarda üretilen skaler işlemciler, hepsi aynı CPU yongasında hem bir kayan noktalı ünite hem de bir tamsayı ünitesi içerir. Bu modern skaler işlemcilerin çoğu, 32-bit türden talimatlar kullanır.

Süper skaler işlemci, diğer taraftan, çok sayıda boru hattı nedeniyle bir kerede birden fazla talimat yürütür. Bu CPU yapısı, bilgisayar donanımında bir paralellik biçimi olan öğretim düzeyinde paralelliği, tek bir bilgisayar işlemcisine uygular. Bu, komut düzeyinde paralellik uygulamayan diğer işlemcilerde bile uzaktan bile mümkün olmayan hızlı CPU verimini sağlayabileceği anlamına gelir. Her seferinde bir talimat yerine getirmek için, bir süperskalar işlemci yedek fonksiyon birimlerini çoklu talimatların yürütülmesinde kullanır. Bu işlevsel birimler ayrı CPU çekirdeği değil, çarpanlar, bit kaydırıcılar ve aritmetik mantık birimleri (ALU'lar) gibi tek bir işlemcinin uzatma kaynaklarıdır.

Skaler ve süperskalar işlemciler arasındaki farklar genellikle miktar ve hıza kadar kaymaktadır. Tüm işlemcilerin en basit olduğu düşünülen skaler işlemci, belirli bir zamanda bir veya iki bilgisayar veri öğesinde çalışır. Süper skaler işlemci, bir kerede birden fazla talimat ve birden fazla veri öğesinden oluşan gruplar üzerinde çalışır. Skaler ve superscalar işlemciler hem verileri nasıl manipüle ettikleri açısından aynı şekilde çalışırlar, ancak farkları belirli bir zamanda kaç manipülasyon ve veri öğesinde çalışabilecekleridir. Süper skaler işlemciler birden fazla talimatı ve veri öğesini idare edebilir, skaler işlemci basitçe yapamaz, bu nedenle ilkini ikincisinden daha güçlü bir işlemci yapar.

Skaler ve superscalar işlemcilerin her ikisi de vektör işlemcilerle bazı benzerliklere sahiptir. Bir skaler işlemci gibi, bir vektör işlemcisi aynı anda tek bir komut yürütür, ancak yalnızca bir veri öğesini işlemek yerine, tek komut birden çok veri öğesine erişebilir. Superscalar işlemciye benzer şekilde, bir vektör işlemcisi, birden fazla veri öğesini manipüle etmesine izin veren birkaç yedekli işlevsel birime sahiptir, ancak bir seferde yalnızca tek bir komut üzerinde çalışabilir. Temel olarak, bir süperskalar işlemci bir skaler işlemci ile bir vektör işlemcisinin bir birleşimidir.