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我们都知道现在的CPU是多核CPU,至少有两个核心。但是英特尔还有一个东西叫CPU超线程!那是什么?我们也知道现在的系统大多是复用系统,会有很多程序同时被CPU执行。所以,如果CPU能

本文最后更新时间:  2023-04-22 10:04:46

我们都知道现在的CPU是多核CPU,至少有两个核心。

但是英特尔还有一个东西叫CPU超线程!那是什么?

我们也知道现在的系统大多是复用系统,会有很多程序同时被CPU执行。

所以,如果CPU能同时执行两个程序,难道不能提升系统性能吗?


什么是超线程?

超线程技术是由英特尔开发并于2002年发布的一项技术。超线程技术最初只在Xeon(至强)处理器中使用,当时被称为“超线程”。之后陆续在奔腾4HT中使用。早期的代号是杰克逊。

超线程技术将多线程处理器中的两个逻辑核心模拟成两个物理芯片,使单个处理器可以使用线程级并行操作,从而兼容多线程操作系统和软件。超线程技术充分利用空之间的CPU资源,在相同的时间内完成更多的工作。

虽然使用超线程技术可以同时执行两个线程,但是当两个线程同时需要一个资源时,其中一个必须放弃该资源,并将其暂时挂起,直到这些资源空空闲。所以超线程的性能不等于两个CPU。但是,采用超线程技术的CPU需要芯片组、操作系统和应用软件的支持,才能充分发挥这项技术的作用。

如何实现这个HT功能?

在每个CPU内部,重要的寄存器分为两组,程序分别使用这两组寄存器。也就是说可以有两个程序同时竞争CPU的计算单元,而不是通过操作系统进行多任务切换!这个过程会让CPU看起来同时有两个核心!所以,虽然大部分i7级的CPU实际上只有四个物理核心,但是通过HT的机制,操作系统可以抓八个核心!而如果每个内核在逻辑上是分开的,八个程序可以同时运行。

虽然很多研究和测试发现HT可以提高效率,但在某些情况下,可能会导致效率降低!因为,其实上面只有一个算术单元!但在使用数值模式的情况下,数值模式的运算主要是并行运算功能,运算通常达不到100%的CPU利用率,通常只有60%左右的运算量。在实际操作过程中,这个HT确实提高了不少效率!至少可以节省30%~50%左右的等待时间!但是在网上的研究中,大部分人都说这是个案,用的软件影响很大!

优点和缺点

优势:

1.超线程技术的优势在于同时进行多任务批处理。虽然支持超线程技术的软件并不多,也只有少数软件能够享受到超线程技术带来的性能提升,但这符合未来软件等技术的发展方向,未来会有更多的软件受益于超线程技术。

2.有些客户可以发现,在运行某些特定软件时,超线程技术可以将系统性能提升30%,并且所有经过超线程技术优化的软件都可以享受到超线程技术带来的好处。

3.当客户同时运行两个以上的软件时,会明显感觉到两个软件的性能都得到了提升。与关闭超线程技术的情况相比,超线程技术的效率只有在多任务时才能发挥出来。

4.支持超线程技术的WindwosXP操作系统,其中许多已经针对超线程技术进行了优化,因此您可以在使用Windows操作系统时享受超线程技术的好处。

缺点:

1.因为超线程技术具有多任务的优势,所以在运行单线程应用软件时,超线程技术会降低系统性能,尤其是多线程操作系统运行单线程软件时。

2.开启超线程支持后,如果处理器工作在双处理模式,处理器的内部缓存会被分成几个区域,互相共享内部资源。对于不支持多处理器的软件,双处理器运行出错的概率要远远高于单处理器。

3.由于很多工作站软件已经针对windows 2000操作系统进行了优化,使用windows 2000操作系统的工作站无法充分发挥超线程技术的优势,无法带来较高的工作效率。

4.超线程技术只能提升40%左右的性能(评测中可以看成50%,即酷睿i3的执行效率是3核速率,酷睿i5 4核HT和酷睿i7的执行效率是6核速率)。

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