2024年4月3日发(作者:伟萍韵)
超线程(Hyper-Threading,简称“HT”)
超线程技术就是利用特殊的硬件指令,把两个逻辑内核模拟成两个物理芯片,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CP
U的闲置时间,提高的CPU的运行效率。
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Logic
al 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 Ca
che(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,但它并不象两个真正的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。
工作原理
在处理多个线程的过程中,多线程处理器内部的每个逻辑处理器均可以单独对中
断做出响应,当第一个逻辑处理器跟踪一个软件线程时,第二个逻辑处理器也开始对
另外一个软件线程进行跟踪和处理了。
另外,为了避免CPU处理资源冲突,负责处理第二个线程的那个逻辑处理器,
其使用的是仅是运行第一个线程时被暂时闲置的处理单元。
例如:当一个逻辑处理器在执行浮点运算(使用处理器的浮点运算单元)时,另一
个逻辑处理器可以执行加法运算(使用处理器的整数运算单元)。这样做,无疑大大提
高了处理器内部处理单元的利用率和相应的数据、指令处吞吐能力。对于Prescott
处理器,发热量大也主要是因为它。
实现超线程的前提条件
(1)需要CPU支持
目前正式支持超线程技术的CPU有Pentium4 3.06GHz 、2.40C、2.60C、2.8
0C 、3.0GHz、3.2GHz以及Prescott核心的Pentium4处理器,还有部分型号的X
eon。
2009年,Intel新一代顶级处理器Core i7也支持超线程技术,超线程技术令C
ore i7可以由四核模拟出八核。
(2)需要主板芯片组支持
正式支持超线程技术的主板芯片组的主要型号包括Intel的875P,E7205,850
E,865PE/G/P,845PE/GE/GV,845G(B-stepping),845E。875P,E7205,865P
E/G/P,845PE/GE/GV芯片组均可正常支持超线程技术的使用,而早前的845E以及
850E芯片组只要升级BIOS就可以解决支持的问题;2009年,与Core i7相配的X
58芯片组也支持超线程技术。
SIS方面有SiS645DX(B版)、SiS648(B版)、SIS655、SIS658、SIS648FX;
威盛方面有P4X400A、P4X600、P4X800。
(3)需要主板BIOS支持
主板厂商必须在BIOS中支持超线程才行。
(4)需要操作系统支持
目前微软的操作系统中Windows XP专业版,Windows Vista,Windows 7,W
indows server 2003,Windows Server 2008支持此功能,而在Windows 2000上
实现对超线程支持的计划已经取消了。
另外,系统核心代号高于2.4.x的Linux系统也支持超线程技术。
(5)需要应用软件支持
一般来说,只要能够支持多处理器的软件均可支持超线程技术,但是实际上这样
的软件并不多,而且偏向于图形、视频处理等专业软件方面,游戏软件极少有支持的。
应用软件有Office 2000、Office XP等。另外Linux kernel 2.4.x以后的版本也支
持超线程技术。
总之
超线程技术就是利用特殊的硬件指令,把两个逻辑内核模拟成两个物理芯片,让单
个处理器都能使用线程级并行计算,从而兼容多线程操作系统和软件,提高处理器的性
能。操作系统或者应用软件的多线程可以同时运行于一个HTT处理器上,两个逻辑处
理器共享一组处理器执行单元,并行完成加、乘、负载等操作。这样就可以使得运行
性能提高30%,这是因为在同一时间里,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指令进行操
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。
2024年4月3日发(作者:伟萍韵)
超线程(Hyper-Threading,简称“HT”)
超线程技术就是利用特殊的硬件指令,把两个逻辑内核模拟成两个物理芯片,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CP
U的闲置时间,提高的CPU的运行效率。
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Logic
al 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 Ca
che(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,但它并不象两个真正的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。
工作原理
在处理多个线程的过程中,多线程处理器内部的每个逻辑处理器均可以单独对中
断做出响应,当第一个逻辑处理器跟踪一个软件线程时,第二个逻辑处理器也开始对
另外一个软件线程进行跟踪和处理了。
另外,为了避免CPU处理资源冲突,负责处理第二个线程的那个逻辑处理器,
其使用的是仅是运行第一个线程时被暂时闲置的处理单元。
例如:当一个逻辑处理器在执行浮点运算(使用处理器的浮点运算单元)时,另一
个逻辑处理器可以执行加法运算(使用处理器的整数运算单元)。这样做,无疑大大提
高了处理器内部处理单元的利用率和相应的数据、指令处吞吐能力。对于Prescott
处理器,发热量大也主要是因为它。
实现超线程的前提条件
(1)需要CPU支持
目前正式支持超线程技术的CPU有Pentium4 3.06GHz 、2.40C、2.60C、2.8
0C 、3.0GHz、3.2GHz以及Prescott核心的Pentium4处理器,还有部分型号的X
eon。
2009年,Intel新一代顶级处理器Core i7也支持超线程技术,超线程技术令C
ore i7可以由四核模拟出八核。
(2)需要主板芯片组支持
正式支持超线程技术的主板芯片组的主要型号包括Intel的875P,E7205,850
E,865PE/G/P,845PE/GE/GV,845G(B-stepping),845E。875P,E7205,865P
E/G/P,845PE/GE/GV芯片组均可正常支持超线程技术的使用,而早前的845E以及
850E芯片组只要升级BIOS就可以解决支持的问题;2009年,与Core i7相配的X
58芯片组也支持超线程技术。
SIS方面有SiS645DX(B版)、SiS648(B版)、SIS655、SIS658、SIS648FX;
威盛方面有P4X400A、P4X600、P4X800。
(3)需要主板BIOS支持
主板厂商必须在BIOS中支持超线程才行。
(4)需要操作系统支持
目前微软的操作系统中Windows XP专业版,Windows Vista,Windows 7,W
indows server 2003,Windows Server 2008支持此功能,而在Windows 2000上
实现对超线程支持的计划已经取消了。
另外,系统核心代号高于2.4.x的Linux系统也支持超线程技术。
(5)需要应用软件支持
一般来说,只要能够支持多处理器的软件均可支持超线程技术,但是实际上这样
的软件并不多,而且偏向于图形、视频处理等专业软件方面,游戏软件极少有支持的。
应用软件有Office 2000、Office XP等。另外Linux kernel 2.4.x以后的版本也支
持超线程技术。
总之
超线程技术就是利用特殊的硬件指令,把两个逻辑内核模拟成两个物理芯片,让单
个处理器都能使用线程级并行计算,从而兼容多线程操作系统和软件,提高处理器的性
能。操作系统或者应用软件的多线程可以同时运行于一个HTT处理器上,两个逻辑处
理器共享一组处理器执行单元,并行完成加、乘、负载等操作。这样就可以使得运行
性能提高30%,这是因为在同一时间里,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指令进行操
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。