CPU超線程

CPU超線程

計算機技術
CPU超線程技術就是在一顆CPU同時執行多個程序而共同分享一顆CPU内的資源,理論上要像兩顆CPU一樣在同一時間執行兩個線程,P4處理器需要多加入一個Logical CPU Pointer(邏輯處理單元)。
    中文名:CPU超線程 外文名: 所屬學科: 利用:特殊字符的硬件指令 說明:把兩個邏輯内核模拟成物理芯片 通俗的講:使運行性能提高 邏輯處理單元:Logical CPU Pointer

超線程與效能提升

一般很多人都會認為,采用超線程技術,就能使得系統效能大幅提升,但是事實真是如此麼?不要忘了前面說到的超線程技術實現的必要條件,這可是超線程技術發揮應有效能的前提條件。除了操作系統支持之外,還必須要軟件的支持。從這點就可以看出,就目前的軟件現狀來說,支持雙處理器技術的軟件畢竟還在少數。

對于大多數軟件來說,目前由于設計的原理不同,還并不能從超線程技術上得到直接的好處。因為超線程技術是在線程級别上并行處理命令,按線程動态分配處理器等資源。該技術的核心理念是“并行度(Parallelism)”,也就是提高命令執行的并行度、提高每個時鐘的效率。這就需要軟件在設計上線程化,提高并行處理的能力。而目前PC上的應用程序幾乎沒有為此作出相應的優化,采用超線程技術并沒不能獲得效能的大幅提升。

對比

采用超線程及時可在同一時間裡,應用程序可以使用芯片的不同部分。雖然單線程芯片每秒鐘能夠處理成千上萬條指令,但是在任一時刻隻能夠對一條指令進行操作。而超線程技術可以使芯片同時進行多線程處理,使芯片性能得到提升。 雖然采用超線程技術能同時執行兩個線程,但它并不象兩個真正的CPU那樣,每個CPU都具有獨立的資源。當兩個線程都同時需要某一個資源時,其中一個要暫時停止,并讓出資源,直到這些資源閑置後才能繼續。因此超線程的性能并不等于兩顆CPU的性能。

英特爾P4超線程有兩個運行模式,Single Task Mode(單任務模式)及Multi Task Mode(多任務模式),當程序不支持Multi-Processing(多處理器作業)時,系統會停止其中一個邏輯CPU的運行,把資源集中于單個邏輯CPU中,讓單線程程序不會因其中一個邏輯CPU閑置而減低性能,但由于被停止運行的邏輯CPU還是會等待工作,占用一定的資源,因此Hyper-Threading CPU運行Single Task Mode程序模式時,有可能達不到不帶超線程功能的CPU性能,但性能差距不會太大。

也就是說,當運行單線程運用軟件時,超線程技術甚至會降低系統性能,尤其在多線程操作系統運行單線程軟件時容易出現此問題。需要注意的是,含有超線程技術的CPU需要芯片組、軟件支持,才能比較理想的發揮該項技術的優勢。

支持型号

當前支持超線程技術的芯片組包括如:英特爾i845GE、PE及矽統iSR658 RDRAM、SiS645DX、SiS651可直接支持超線程;英特爾i845E、i850E通過升級BIOS後可支持;威盛P4X400、P4X400A可支持,但未獲得正式授權。操作系統如:Microsoft Windows XP、Microsoft Windows 2003,Linux kernel 2.4.x版本以及以後的版本也支持超線程技術。

雖然單線程芯片每秒鐘能處理成千上萬條指令,但是在任一時刻隻能對一條指令進行操作。而“超線程”技術可以使芯片同時進行多線程處理,使芯片性能得到提升。如果單單是CPU支持超線程技術而沒有芯片組、軟件進行協同作戰的話,超線程技術也就是一句空話而已。

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