關務人員考試關務四等-資訊處理(選試英文)科別計算機概要114 年第 3 題單選題
下列何種處理器的技術或架構,並未積極利用程式中的資料平行性(data parallelism)來提升程式效能?
A向量架構(vector architecture)
B多媒體延伸指令集(multimedia extensions instruction set)
C純量架構(scalar architecture)正確答案
D超純量架構(superscalar architecture)
C正確答案
純量架構一次只處理一筆資料,沒有利用資料平行性;向量、SIMD、超純量都有平行處理能力。
為什麼答案是 C
純量架構一次只處理一個運算元、一筆資料,沒有利用資料平行性,僅能循序處理,為正解。
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完整詳解
Pro · 無限重點 純量架構一次只處理一筆資料,沒有利用資料平行性;向量、SIMD、超純量都有平行處理能力。
看到「純量 scalar」= 單一資料,天生與「資料平行」相反,直接選 C。
逐選項分析
A✕
向量架構一條指令對整個向量(多筆資料)同時運算,是典型的 SIMD 資料平行代表,效能提升明顯。
B✕
MMX、SSE、AVX 等多媒體延伸指令集屬於 SIMD,一次處理多筆影音資料,正是資料平行性的應用。
C✓ 正確
純量架構一次只處理一個運算元、一筆資料,沒有利用資料平行性,僅能循序處理,為正解。
D✕ 陷阱
超純量以指令級平行(ILP)為主要機制,但每週期可發射多條獨立指令,對不同資料同時運算,仍具資料層面同時運算能力,故非本題答案。
處理器平行性分類
| 架構 | 平行型態 | 一次處理資料量 | 代表例 |
|---|
| 純量 Scalar | 無資料平行 | 1 筆 | 傳統 CPU 單指令單資料 |
| 向量 Vector | 資料平行 (SIMD) | 整個向量 | Cray、GPU |
| 多媒體延伸 | 資料平行 (SIMD) | packed 多筆 | MMX/SSE/AVX |
| 超純量 Superscalar | 指令平行 (ILP),可同時處理多筆資料 | 多指令多資料 | Intel Core |
容易把「純量 scalar」跟「超純量 superscalar」看錯。兩者只差一個字,但前者完全沒有平行性,後者則是指令級平行代表,答案差很大,務必看清楚英文字首 super-。