標量處理器

標量處理器

標量處理器是一種最簡單的計算機處理器類型。這類處理器在同一時間內只處理一條數據(整數或浮點數)。標量處理器是一種單指令流單數據流(SISD)處理器。

介紹


標量處理器與向量處理器相對。

標量處理器分類


現在標量處理器通常可分為三類:
複雜指令集 CISC (代表為 Intel Pentium, Xeon),精簡指令集 RISC (代表為 IBM Power, HP PA-RISC, Compaq Alpha, SUN Ultra-SPARC, SGI MIPS) 及 顯式并行指令集 EPIC (代表為 Intel IA-64)。CISC 為程序員提供了豐富的指令集 (200 條以上),所以對編譯器的設計要求不高,可以用較為簡單的編譯器系統去生成 CISC 執行程序。但是複雜的指令系統存在晶元設計複雜、功能部件少,耗電量大等缺點。
RISC 晶元中通常集成了較多的功能部件,利用強大的編譯系統使多個功能部件并行執行,並採用流水線 (pipeline) 、指令亂序 (out-order) 等設計使 CPU 的性能得以充分發揮。目前 RISC 晶元是高性能計算機的主流晶元。
與 RISC 晶元相似,EPIC 晶元結構的設計目標也是指令的并行化,以獲得最優的性能。但是與 RISC 晶元不同, EPIC 晶元由編譯器去決定如何將指令并行化,以何種方式、何種順序執行指令,然後交給硬體去執行。
計算機的峰值速度通常是指其理論峰值速度,其計算公式是:
理論峰值速度(億次)= MHz x 每個時鐘周期執行浮點運算的次數 x CPU數目/108