什么是超线程技术?有什么用?

详细说明一下!

90 浏览 1 回复
  处理   理器   处理器   线程   技术  

回复

    Intel正式发布了“Hyper-Threading Technology(超线程技术)”这项技术将率先在XERON处理器上得到应用。通过使用该技术,Intel将提供世界上首枚集成了双逻辑处理器单元的物理处理器(其实就是在一个处理器上整合了两个逻辑处理器单元),据说能够提高40%的处理器性能,类似的技术似乎也将出现在AMDK8-Hammer处理器上。
    何为Hyper-Threading:
    当今的处理器发展普遍向着提高处理器指令平铺速率的方向迈进,但由于所使用的处理器资源会有冲突,因此性能提升的效果并不理想。而通过Hyper-Threading技术,通过在一枚处理器上整合两个逻辑处理器(注:是处理器而不是运算单元)单元,使得具有这种技术的新型CPU具有能同时执行多个线程的能力,而这是现有其它微处理器都不能做到的。
    简单的说,Hyper Threading是一种同步多执行绪(SMT,simultaneous Multi-threading)技术,它的原理很简单,就是把一颗CPU当成两颗来用,将一颗具Hyper-Threading功能的“实体”处理器变成两个“逻辑”处理器而逻辑处理器对于操作系统来说跟实体处理器并没什么两样,因此操作系统会把工作线程分派给这“两颗”处理器去执行,让多种应用程序或单一应用程序的多个执行绪(thread),能够同时在同一颗处理器上执行;不过两个逻辑处理器是共享这颗CPU的所有执行资源。
    Hyper-Threading技术简介
    Hyper-Threading做法是复制一颗处理器的架构指挥中心(architectural state)变成两个,使得Windows操作系统认为是在与两颗处理器沟通,但这两个架构指挥中心共享该处理器的工作资源(execution resources)。架构指挥中心追踪每个程序或执行绪的执行状况;工作资源指的则是“处理器用来进行加、乘、加载等工作的单元(execution unit)”。如此一来,操作系统把工作线程安排好以后,就分派给这两个逻辑上的处理器执行,而这颗CPU的每个执行单元等于在同样的时间内要服务两个“指令处理中心”,当然它的效率就高多了,操作系统就把一颗实体的处理器认定为两个逻辑处理器作工作指派,当然整体工作效能就比没有具备Hyper-Threading 的处理器高出许多,性价比自然高出许多。
    超线程技术实现的必要条件
    除了硬件支持之外,我们必须注意到,超线程技术的实现还需要软件的支持才能够发挥出应有的威力。首先是操作系统的支持,我们必须使用支持双处理器的操作系统,如Win2000等才能完全发挥出超线程技术的性能。至于软件方面,目前很多专业的应用程序对于双处理器都提供了支持,如著名的图形处理软件3Dmax、Maya等。
    此外,很多用户可能会有疑问,既然超线程技术以前专门针对服务器处理器,那么现有的众多软件,能否完全兼容支持超线程技术的处理器,是否还需要什么修改才能运行呢?其实这个我们大可不必担心,现有的IA32软件不需进行任何的修改,就可以在支持超线程的P4处理器上很好的运行了。
    超线程=效能提升?
    一般很多人都会认为,采用超线程技术,就能使得系统效能大幅提升,但是事实真是如此么?不要忘了我们前面说到的超线程技术实现的必要条件,这可是超线程技术发挥应有效能的前提条件。除了操作系统支持之外,还必须要软件的支持。从这点我们就可以看出,就目前的软件现状来说,支持双处理器技术的软件毕竟还在少数。对于大多数软件来说,目前由于设计的原理不同,还并不能从超线程技术上得到直接的好处。因为超线程技术是在线程级别上并行处理命令,按线程动态分配处理器等资源。该技术的核心理念是“并行度(Parallelism)”,也就是提高命令执行的并行度、提高每个时钟的效率。这就需要软件在设计上线程化,提高并行处理的能力。而目前PC上的应用程序几乎没有为此作出相应的优化,采用超线程技术并没不能获得效能的大幅提升。
    上面说的只是目前软件支持的现状,操作系统在这个方面则没有太大的问题,毕竟Windows的某些版本、Linux都是支持多处理器的操作系统。并且随着Intel支持超线程技术的处理器面世之后,凭借Intel处理器的号召力,必然会引起目前应用程序设计上的改变,必然会有更多的支持并行线程处理的软件面世,届时,当然是支持超线程处理器大显身手的时候了。那时候,普通用户才能够从超线程技术中得到最直接的好处。
    但是我们还是需要看到,随着目前操作系统对于双处理器技术的广泛支持,例如Windows2000、Windows XP等操作系统都支持双处理器,在这些操作系统上使用支持超线程技术的处理器,对于系统的整体性能还是有一定的提高的。。

    韩福

友情链接: