¿Cuál es la diferencia entre los procesadores escalares y superescalares?

Cada día en la sección Aprende Tech 🖥️ de Bobbli descubrimos un nuevo término tecnológico. En este artículo descubrimos ¿Cuál es la diferencia entre los procesadores escalares y superescalares?

Hay diferentes tipos de unidades centrales de procesamiento (CPU) disponibles para ordenadores. Estas CPU no son realmente diferentes en términos de hardware de procesamiento y arquitectura. La mayoría realiza las tareas básicas de una CPU, como leer y escribir datos, aritmética básica y salto de direcciones. Sin embargo, pueden diferir en el tamaño del bus y la arquitectura del procesador. Existen varios tipos de hardware de procesador de ordenador, dos de los cuales son procesadores escalares y superescalares.

Un procesador que ejecuta datos escalares se llama procesador escalar. Usando operandos de punto fijo, las instrucciones de enteros son ejecutadas por operadores escalares, incluso en su forma más simple. Los procesadores escalares más potentes generalmente manejan tanto operaciones de punto flotante como de enteros. Los procesadores escalares producidos recientemente contienen tanto una unidad de coma flotante como una unidad de enteros, todo en el mismo chip de CPU. La mayoría de estos procesadores escalares modernos utilizan instrucciones de tipo de 32 bits.

Por otro lado, el procesador superescalar ejecuta múltiples instrucciones simultáneamente debido a la gran cantidad de tuberías. Esta construcción de CPU implementa el paralelismo a nivel de instrucción, una forma de paralelismo en el hardware de el ordenador, dentro de un solo procesador de ordenador. Esto significa que puede permitir un rendimiento rápido de la CPU que no es ni 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 utiliza unidades funcionales redundantes para ejecutar múltiples instrucciones. Estas unidades funcionales no son núcleos de CPU individuales, sino recursos de extensión de una sola CPU, como multiplicadores, desplazadores de bits y unidades aritméticas lógicas (ALU).

Las diferencias entre los procesadores escalares y superescalares suelen deberse a la cantidad y la velocidad. Considerado el más simple de todos los procesadores, un procesador escalar opera en uno o dos elementos de datos de ordenador en un momento dado. El procesador superescalar funciona con múltiples instrucciones y múltiples conjuntos de elementos de datos simultáneamente. Los procesadores escalares y superescalares funcionan de la misma manera en la forma en que manipulan los datos, pero la diferencia es en cuántos elementos de procesamiento y datos pueden operar en un momento dado. Mientras que los procesadores superescalares pueden manejar múltiples instrucciones y elementos de datos, el procesador escalar simplemente no puede, por lo que el primero es un procesador más potente que el segundo.

Tanto los operadores escalares como los superescalares tienen algunas similitudes con los operadores vectoriales. Al igual que un procesador escalar, un procesador vectorial ejecuta una sola instrucción a la vez, pero en lugar de reemplazar solo un elemento de datos, su única instrucción puede acceder a múltiples elementos de datos. Similar al procesador superescalar, un procesador vectorial tiene varias unidades funcionales redundantes que le permiten manipular múltiples elementos de datos, pero solo puede ejecutarse en una sola instrucción a la vez. En esencia, un procesador superescalar es una combinación de un procesador escalar y un procesador vectorial.

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