超线程有什么用

六六 TOP1 204

“超线程”(HyperthreadingTechnology)技术是通过采用特殊的硬件指令,可以把两个逻辑内核模拟成两个物理超线程芯片,在单处理器中实现线程级的并行计算,同时大幅提高运行效能,从而实现在单处理器上模拟双处理器的效能。

一、基本简介

通过超线程技术,英特尔成为第一家实体处理器中,提供两个逻辑线程的公司。

之后的Pentium D纵使不支持超线程技术,但就集成了两个实体核心,所以仍会见到两个逻辑线程。超线程的未来发展,是提升处理器的逻辑线程,英特尔有计划将8核心的处理器,加以配合超线程技术,使之成为16个逻辑线程的产品。

英特尔表示,超线程技术让(P4)处理器增加5%的裸晶面积,就可以换来15%~30%的效能提升。但实际上,在某些程序或未对多线程编译的程序而言,超线程反而会降低效能。除此之外,超线程技术亦要操作系统的配合,普通支持多处理器技术的系统亦未必能充分发挥该技术。例如Windows 2000,英特尔并不鼓励使用者在此系统中利用超线程。原先不支持多核心的Windows XPHome Edition却支持超线程技术。

二、工作原理

尽管提高CPU的时钟频率和增加缓存容量后的确可以改善性能,但这样的CPU性能提高在技术上存在较大的难度。实际上在应用中基于很多原因,CPU的执行单元都没有被充分使用。如果CPU不能正常读取数据(总线/内存的瓶颈),其执行单元利用率会明显下降。另外就是大

多数执行线程缺乏ILP(Instruction-Level Parallelism,指令级别并行)支持。这些都造成了CPU的性能没有得到全部的发挥。因此,Intel则采用另一个思路去提高CPU的性能,让CPU可以同时执行多重线程,就能够让CPU发挥更大效率,即所谓”超线程(Hyper-Threading,简称”HT”)”技术。超线程技术就是利用特殊的硬件指令,把一个物理内核模拟成两个逻辑内核,让单个处理器都能使用线程级并行计算,进而兼容多线程操作系统和软件,减少了CPU的闲置时间,提高了CPU的运行速度。

采用超线程即是可在同一时间里,应用程序可以使用芯片的不同部分。虽然单线程芯片每秒钟能够处理成千上万条指令,但是在任一时刻只能够对一条线程进行操作。而超线程技术可以使芯片同时进行多线程处理,使芯片性能得到提升。

超线程技术是在一颗CPU同时执行多个程序而共同分享一颗CPU内的资源,理论上要像两颗CPU一样在同一时间执行两个线程,P4处理器需要多加入一个Logical CPU Pointer(逻辑处理单元)。因此新一代的P4 HT的die的面积比以往的P4增大了5%。而其余部分如ALU(整数运算单元)、FPU(浮点运算单元)、L2 Cache(二级缓存)则保持不变,这些部分是被分享的。

虽然采用超线程技术能同时执行两个线程,但它并不像两个真正的CPU那样,每个CPU都具有独立的资源。当两个线程都同时需要某一个资源时,其中一个要暂时停止,并让出资源,直到这些资源闲置后才能继续。因此超线程的性能并不等于两颗CPU的性能。


最后,推荐我们的管理工具给大家。

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