Kuo skiriasi skaliariniai ir masyvo procesoriai?

Yra vienas esminis skirtumas tarp dviejų pagrindinių formatų – skaliarinių ir masyvo procesorių – kuriuose kompiuterinė sistema apdoroja informaciją. Nors skaliariniai procesoriai vienu metu dirba su vienu duomenų elementu, masyvo procesoriai gali vienu metu apdoroti kelis duomenų srautus. Tačiau abu procesoriai yra centrinio procesoriaus (CPU) dalis, kuri kontroliuoja visus kompiuterio veiksmus ir gali apdoroti visą duomenų laiką. Skaliariniai ir masyvo procesoriai atlieka daug tų pačių operacijų, bet skirtingai, todėl kiekviena tinka įvairiems tikslams ir užtikrina, kad būtų galima atlikti visas funkcijas nuo paprasčiausių iki sudėtingiausių.

Masyvo procesoriai taiko vieną komandą keliems duomenų masyvams arba matricoms vienu metu, prieš pereidami prie kitos instrukcijos. Tai leidžia masyvo procesoriams veikti daug greičiau, nes prieš pereinant prie kito procesoriui nereikia laukti, kol bus atliktas pirmasis instrukcijų rinkinys vienam elementui. Daugelis veiksmų, reikalingų operacijai atlikti, pašalinami, nes kompiuteris vienu metu nuskaito kelis elementus, atlieka operaciją su visais, tada perrašo ją į atmintį, o ne kartoja veiksmus su kiekvienu nauju duomenų elementu.

Skaliariniai procesoriai vienu metu veikia su vienu duomenų elementu, prieš pereinant prie kito elemento. Prieš pereinant prie kitos instrukcijos, kiekviena instrukcija turi būti atlikta su esamu elementu. Ciklo pabaigoje instrukcijų rinkinys atliekamas sekančiam elementui iš eilės. Beveik visi masinės rinkos CPU yra skaliariniai, nors juose gali būti elementų, kurie veikia labiau kaip masyvo procesoriai.

Devintojo ir dešimtojo dešimtmečio superkompiuteriai buvo sukurti dideliems duomenų kiekiams apdoroti naudojant vienos instrukcijos ir kelių duomenų duomenis. Masyvo procesoriai leido manipuliuoti mokslo ir tyrimų duomenimis per trumpesnį laiką. Nors gali atrodyti intuityvu, kad masyvo procesoriai visas procesoriaus funkcijas atliktų greičiau nei skaliariniai procesoriai, taip nėra. Masyvo procesoriai gali efektyviai tvarkyti didelius duomenų kiekius, tačiau kadangi funkcija reikalauja, kad procesorius būtų sudėtingesnis, paprastesnes operacijas atlikti yra sunkiau.

Skaliarinių ir masyvo procesorių skirtumai tapo ne tokie ryškūs, kai 1994 m. buvo pradėti naudoti mikroprocesoriai. Nuo tada mikroprocesoriai, kuriuose yra vienos komandos ir kelių duomenų elementų, tapo norma ir dar labiau sumažino atotrūkį tarp skaliarinių ir masyvo procesorių. Vaizdo žaidimų pultai ir grafikos greitintuvai turi savo grafinį procesorių, kuris veikia lygiagrečiai su pagrindiniu skaliariniu procesoriumi, taip atlaisvindamas pagrindinį centrinį procesorių ne grafinėms funkcijoms atlikti.