La mayor diferencia entre los procesadores vectoriales y escalares es cuántos elementos de datos maneja cada uno a la vez. El procesamiento por computadora es a menudo una ciencia bastante compleja, y comprender cómo funciona a nivel técnico con frecuencia requiere mucho conocimiento y experiencia. Sin embargo, cuando se trata de los tipos de procesamiento básicos, a menudo es más fácil ver las cosas de manera más simple. En esencia, un procesador vectorial agrega múltiples puntos de datos, procesando cada uno a su vez. A menudo es realmente bueno para tareas complicadas que se pueden dividir en trabajos más pequeños que responderán a una instrucción similar. Los procesadores vectoriales son eficientes cuando se trata de hacer las cosas, pero esta eficiencia puede hacer que otras partes del sistema informático funcionen con lentitud. Los procesadores escalares, por otro lado, generalmente manejan solo un trabajo a la vez y trabajan básicamente de un punto a otro. Este tipo de procesador no suele afectar la velocidad de la máquina en su conjunto, pero puede ser más lento cuando se trata de terminar trabajos más complicados. Ambos son importantes para muchos sectores, y algunas computadoras y dispositivos realmente usan ambos simultáneamente para maximizar la eficiencia.
Amplia importancia del procesamiento informático
La parte de una computadora que le permite funcionar, al menos en un nivel muy amplio, se conoce generalmente como la unidad central de procesamiento (CPU). Esta unidad lleva a cabo las instrucciones de varios programas; recibe las instrucciones de un programa, las decodifica y las divide en partes individuales. Luego ejecuta esas instrucciones e informa los resultados, escribiéndolos de nuevo en la memoria temporal o permanente del dispositivo. Los procesadores suelen formatearse desde el principio como vectoriales o escalares.
Conceptos básicos escalares
Los procesadores escalares son el tipo de procesador más básico. Por lo general, procesan solo un elemento a la vez, generalmente enteros o números de punto flotante. Los números de coma flotante son números que son demasiado grandes o pequeños para ser representados por números enteros. De acuerdo con el sistema escalar de información de pedidos, cada instrucción se maneja secuencialmente. Como resultado, el procesamiento escalar puede llevar algo de tiempo.
Cómo funcionan los procesadores vectoriales
Por el contrario, los procesadores vectoriales normalmente operan en una matriz de puntos de datos. Esto significa que, en lugar de manejar cada elemento de forma individual, se pueden completar a la vez varios elementos que tienen la misma instrucción. Esto puede ahorrar tiempo en el procesamiento escalar, pero también agrega complejidad a un sistema; esto puede ralentizar otras funciones y, a menudo, lo hace. El procesamiento de vectores generalmente funciona mejor cuando hay una gran cantidad de datos para procesar. En estos casos, los grupos de datos y los conjuntos de datos individuales pueden manejarse con una instrucción.
Horarios de puesta en marcha
Los procesadores vectoriales y escalares también difieren en sus tiempos de inicio. Un procesador vectorial a menudo requiere un inicio prolongado de la computadora debido a las múltiples tareas que se realizan. Los procesadores escalares, por otro lado, tienden a iniciar una computadora en un período de tiempo mucho más corto, ya que solo se ejecutan tareas individuales.
Usando los dos juntos
No todos los sistemas informáticos tienen que utilizar uno sobre el otro y, en determinadas situaciones, ambos funcionan en conjunto. El procesador superescalar es un ejemplo. Este sistema toma elementos de cada tipo y los combina para un procesamiento aún más rápido. Utilizando el paralelismo a nivel de instrucción, el procesamiento superescalar puede realizar múltiples operaciones al mismo tiempo. Esto permite que la CPU funcione a un nivel mucho más rápido que un procesador escalar básico, sin la complejidad adicional y otras limitaciones del sistema vectorial.
Sin embargo, puede haber problemas con este tipo de procesador, ya que debe determinar qué tareas se pueden realizar en paralelo y cuáles dependen de que otras tareas se completen primero. Los errores en la asignación de datos a menudo provocan caídas y otros fallos de funcionamiento.