Suurin ero vektori- ja skalaariprosessorien välillä on se, kuinka monta tietokohtaa kukin käsittelee kerralla. Tietokoneen käsittely on usein melko monimutkainen tiede, ja sen ymmärtäminen teknisellä tasolla vaatii usein paljon tietoa ja asiantuntemusta. Peruskäsittelylajeissa on kuitenkin usein helpompaa nähdä asiat yksinkertaisemmin. Pohjimmiltaan vektoriprosessori yhdistää useita datapisteitä ja käsittelee niitä vuorostaan. Se on usein todella hyvä monimutkaisille tehtäville, jotka voidaan jakaa pienempiin töihin, jotka vastaavat samanlaisiin ohjeisiin. Vektoriprosessorit ovat tehokkaita asioiden hoitamisessa, mutta tämä tehokkuus voi aiheuttaa muiden tietokonejärjestelmän osien hitauden. Scalar-prosessorit puolestaan hoitavat tyypillisesti vain yhden työn kerrallaan ja työskentelevät pohjimmiltaan pisteestä-pisteeseen -periaatteella. Tämäntyyppinen prosessori ei yleensä vaikuta koneen nopeuteen kokonaisuudessaan, mutta voi olla hitaampi monimutkaisempien töiden viimeistelyssä. Molemmat ovat tärkeitä monille aloille, ja jotkut tietokoneet ja laitteet käyttävät molempia samanaikaisesti tehokkuuden maksimoimiseksi.
Tietokoneen käsittelyn laaja merkitys
Tietokoneen osa, joka sallii sen toimia, ainakin erittäin laajalla tasolla, tunnetaan yleisesti keskusyksikkönä (CPU). Tämä laite suorittaa eri ohjelmien ohjeita; se vastaanottaa ohjelman ohjeet, purkaa ne ja purkaa ne yksittäisiksi osiksi. Se suorittaa sitten nämä ohjeet ja raportoi tulokset kirjoittaen ne takaisin laitteen väliaikaiseen tai pysyvään muistiin. Prosessorit alustetaan yleensä alusta alkaen joko vektorina tai skalaarina.
Skaalarin perusteet
Scalar -prosessorit ovat yksinkertaisimpia suorittimia. Nämä käsittelevät yleensä vain yhtä kohdetta kerrallaan, tyypillisesti kokonaislukuja tai liukulukuja. Liukulukut ovat numeroita, jotka ovat joko liian suuria tai pieniä, jotta niitä voidaan esittää kokonaisluvuilla. Tilaustietojen skalaarijärjestelmän mukaan jokainen käsky käsitellään peräkkäin. Tämän seurauksena skalaarikäsittely voi kestää jonkin aikaa.
Kuinka vektoriprosessorit toimivat
Sitä vastoin vektoriprosessorit toimivat tyypillisesti datapisteiden joukossa. Tämä tarkoittaa sitä, että sen sijaan, että käsiteltäisiin kutakin kohdetta erikseen, voidaan suorittaa useita kohteita, joilla kaikilla on sama ohje, kerralla. Tämä voi säästää aikaa skalaarikäsittelyssä, mutta myös lisää järjestelmän monimutkaisuutta; tämä voi usein hidastaa muita toimintoja. Vektorin käsittely toimii yleensä parhaiten, kun käsiteltävää dataa on paljon. Näissä tapauksissa tietoryhmiä ja yksittäisiä tietojoukkoja voidaan käsitellä yhdellä komennolla.
Käynnistysajat
Vektori- ja skalaariprosessorit eroavat myös käynnistysajoistaan. Vektoriprosessori vaatii usein tietokoneen pitkäaikaisen käynnistyksen useiden suoritettavien tehtävien vuoksi. Scalar -prosessorit sen sijaan pyrkivät käynnistämään tietokoneen paljon lyhyemmässä ajassa, koska vain yksittäisiä tehtäviä suoritetaan.
Kaksi yhdessä
Kaikkien tietokonejärjestelmien ei tarvitse käyttää toisiaan, ja tietyissä asetuksissa nämä kaksi toimivat todella rinnakkain. Yksi esimerkki on superskalaarinen prosessori. Tämä järjestelmä ottaa jokaisen tyypin elementtejä ja yhdistää ne entistä nopeampaan käsittelyyn. Käyttämällä käskytason rinnakkaisuutta superskalaarinen käsittely voi suorittaa useita toimintoja samanaikaisesti. Tämän ansiosta CPU voi toimia paljon nopeammin kuin tavallinen skalaariprosessori ilman vektorijärjestelmän monimutkaisuutta ja muita rajoituksia.
Tämän tyyppisessä prosessorissa voi kuitenkin olla ongelmia, koska sen on määritettävä, mitkä tehtävät voidaan suorittaa rinnakkain ja mitkä ovat riippuvaisia siitä, että muut tehtävät suoritetaan ensin. Virheet tietojen määrityksessä johtavat usein kaatumisiin ja muihin toimintahäiriöihin.