3 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）
(D)超純量架構（superscalar architecture）

答案：登入後查看
統計： A(69), B(93), C(86), D(28), E(0) #3429167

詳解 (共 1 筆)

#6839441

答案是 (C) 純量架構（scalar architecture）

什麼是資料平行性（Data Parallelism）？

同時對多筆資料執行相同的操作，例如：

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A = [1, 2, 3, 4] B = [5, 6, 7, 8] C = A + B // 同時計算 4 個加法

各選項分析

❌ (C) Scalar Architecture（純量架構）

  • 一次只處理一個資料
  • 每個指令只操作單一數值
  • 不利用資料平行性
  • 例如：傳統的單一 ALU 設計
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ADD R1, R2, R3 // 只計算一個加法

✅ (A) Vector Architecture（向量架構）

  • 專門設計來利用資料平行性
  • 一個指令操作整個向量（多個資料）
  • 例如：Cray supercomputers
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VADD V1, V2, V3 // 同時計算多個元素的加法

✅ (B) Multimedia Extensions（多媒體延伸指令集）

  • 利用 SIMD（Single Instruction Multiple Data）
  • 例如：Intel SSE/AVX, ARM NEON
  • 用於圖像、影音處理
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// 一次處理 4 個浮點數 ADDPS XMM0, XMM1 // 128-bit 暫存器，4×32-bit

✅ (D) Superscalar Architecture（超純量架構）

  • 雖然主要利用指令層級平行性（ILP）
  • 但也能同時執行多個純量操作
  • 多個執行單元可並行處理資料
  • 例如：現代 CPU 同時執行多條指令

平行性比較

架構 平行方式 利用資料平行性
Scalar 無 ❌ 否
Vector 向量運算 ✅ 是
SIMD 單指令多資料 ✅ 是
Superscalar 多指令同時執行 ✅ 有限支援

答案：純量架構是最基本的架構，一次只處理一個資料，沒有積極利用資料平行性！

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