Hay diferentes tipos de unidades centrales de procesamiento (CPU) disponibles para computadoras. Estos tipos de CPU no difieren realmente en términos de arquitectura y hardware de procesamiento. La mayoría de ellos realiza las tareas básicas de una CPU, como leer y escribir datos, aritmética básica y salto de dirección. Sin embargo, pueden diferir en términos de tamaño de bus y arquitectura de procesador. Hay varios tipos de hardware de procesador de computadora disponibles, dos de los cuales son los procesadores escalares y superescalares.
Un procesador que ejecuta datos escalares se llama procesador escalar. Usando operandos de punto fijo, los procesadores escalares ejecutan instrucciones enteras incluso en su estado más simple. Los procesadores escalares más potentes suelen ejecutar operaciones tanto de punto flotante como de enteros. Los procesadores escalares producidos recientemente contienen una unidad de punto flotante y una unidad entera, todas en el mismo chip de CPU. La mayoría de estos procesadores escalares modernos utilizan instrucciones del tipo de 32 bits.
El procesador superescalar, por otro lado, ejecuta varias instrucciones a la vez debido a su número múltiple de canalizaciones. Esta estructura de CPU implementa el paralelismo a nivel de instrucción, que es una forma de paralelismo en el hardware de la computadora, dentro de un solo procesador de computadora. Esto significa que puede permitir un rendimiento rápido de la CPU que ni siquiera es remotamente posible en otros procesadores que no implementan el paralelismo a nivel de instrucción. En lugar de ejecutar una instrucción a la vez, un procesador superescalar usa sus unidades funcionales redundantes en la ejecución de múltiples instrucciones. Estas unidades funcionales no son núcleos de CPU separados, sino recursos de extensión de una sola CPU, como multiplicadores, cambiadores de bits y unidades lógicas aritméticas (ALU).
Las diferencias entre procesadores escalares y superescalares generalmente se reducen a cantidad y velocidad. Un procesador escalar, considerado el más simple de todos los procesadores, trabaja en uno o dos elementos de datos de la computadora en un momento dado. El procesador superescalar funciona con varias instrucciones y varios grupos de varios elementos de datos a la vez. Los procesadores escalares y superescalares funcionan de la misma manera en términos de cómo manipulan los datos, pero su diferencia radica en cuántas manipulaciones y elementos de datos pueden trabajar en un tiempo determinado. Los procesadores superescalares pueden manejar múltiples instrucciones y elementos de datos, mientras que el procesador escalar simplemente no puede, lo que hace que el primero sea un procesador más potente que el segundo.
Los procesadores escalares y superescalares tienen algunas similitudes con los procesadores vectoriales. Al igual que un procesador escalar, un procesador vectorial también ejecuta una sola instrucción a la vez, pero en lugar de simplemente manipular un elemento de datos, su única instrucción puede acceder a múltiples elementos de datos. Al igual que con el procesador superescalar, un procesador vectorial tiene varias unidades funcionales redundantes que le permiten manipular varios elementos de datos, pero solo puede trabajar en una sola instrucción a la vez. En esencia, un procesador superescalar es una combinación de un procesador escalar y un procesador vectorial.