Hyper-Threading
Această intrare sau secțiune despre microprocesoare nu menționează sursele necesare sau cei prezenți sunt insuficienți . |
Hyper-Threading este denumirea comercială dată de Intel la prima sa implementare a tehnologiei Multi-Threading simultan , utilizată pentru a îmbunătăți performanța procesorelor lor.
Acesta a fost utilizat în mod activ de companie din 2003.
Obiective Hyper-Threading
Tehnologia Hyper-Threading a fost una dintre cele mai mediatizate de Intel de-a lungul anilor de când ideea de bază a fost îmbunătățirea performanței procesorului prin exploatarea unor tehnici de calcul paralel datorită duplicării unor unități interne ale cipului.
Tehnologia Hyper-Threading a fost introdusă de Intel într-un moment în care procesoarele dual core nu puteau fi încă produse la prețuri rezonabile, atât din cauza progresului tehnologic, cât și a procesului de producție care în 2003 era încă cel de 130 nm , pe care nu l-a făcut „fizic”. permite prezența a 2 nuclee într-un singur pachet.
A fost inițial introdus pe piața serverelor cu Xeon și Itanium 2 , sau într-o zonă care prevedea deja aplicații concepute după criterii de „paralelizare” a codului. În 2003, Intel ajunsese și la 3 GHz pentru procesoarele Pentium 4 destinate sectorului desktop-urilor, iar acum creșterea frecvenței devenea din ce în ce mai dificilă de operat; pentru a îmbunătăți în continuare performanța procesorelor sale desktop fără a fi nevoie să mărească frecvența și consumul maxim, a decis să promoveze adoptarea tehnologiei Hyper-Threading și în acest sector și primul procesor desktop care a fost echipat cu acesta a fost Pentium 4 Northwood la 3,06 GHz cu magistrala de 533 MHz. Ulterior, a fost implementat în toate modelele ulterioare Pentium 4, inclusiv în cele bazate pe nuclee după Northwood, și anume Prescott și Cedar Mill , și în primele procesoare dual core Pentium Extreme Edition ; într-adevăr, în acest caz, prezența tehnologiei Hyper-Threading a fost singura caracteristică care a diferențiat aceste procesoare de alte procesoare dual-core, Pentium D , care lipseau.
Conform afirmațiilor inițiale ale Intel, această tehnologie trebuia să ofere o îmbunătățire a performanței cu 24%, indiferent de viteza ceasului , dar faptele au arătat mai târziu că, deși a existat într-adevăr o oarecare îmbunătățire a performanței, această creștere a fost mai mică decât era de așteptat și, mai ales, limitată la un mic cerc de aplicații, în special legate de lumea grafică, capabil să-și exploateze potențialul. În domeniul performanței pure, software-ul pentru grafică avansată precum Photoshop și 3D Studio Max a adus beneficii în ordinea a 10%.
Principiile de funcționare
Ideea de la baza tehnologiei Hyper-Threading a fost duplicarea anumitor unități de procesare din microprocesor pentru a efectua simultan unele operații, grație tehnicilor de multi -threading.
A fost o încercare de a crea o tranziție între procesorul tradițional single core și dual core, nu prin inserarea a două nuclee complete într-un singur pachet , ci doar prin duplicarea unor zone „sensibile” ale nucleului unic.
Datorită Hyper-Threading, un singur nucleu a fost încă capabil să gestioneze mai multe fire simultan, când instrucțiunile unui thread au rămas blocate în procesorul de conducte au procedat la întocmirea unui al doilea thread pentru a păstra unitatea de procesare întotdeauna. Firele individuale pot fi de fapt blocate în execuția lor de mai mulți factori, cum ar fi problemele de recuperare a datelor care urmează să fie procesate (de exemplu, o pierdere a memoriei cache ) sau de problemele legate de datele care sunt procesate la alte instrucțiuni în curs de executare.
Principalele diferențe între „Hyper-Threading” și „procesor dual core”
Replicarea doar a unor unități de procesare evident nu ar putea concura, din punct de vedere al performanței, cu un procesor dual core real, unde întregul core a fost duplicat. Cu toate acestea, în fața unei creșteri mai restrânse a performanței, Intel a declarat că integrarea tehnologiei Hyper-Threading a implicat o creștere a zonei CPU de 5% față de o creștere a performanței care ar fi putut ajunge la 30%, deși a fost de fapt o valoare aproape de neatins. În orice caz, o creștere atât de modestă a suprafeței procesorului a permis să conțină costurile de producție și, prin urmare, raportul cost / beneficiu a fost în favoarea modelelor care integrează această tehnologie comparativ cu cele anterioare.
Hyper-Threading din punctul de vedere al sistemului de operare
Din perspectiva sistemului de operare , un procesor cu un singur nucleu cu tehnologie Hyper-Threading nu se distinge de un procesor dual core normal. De fapt, Intel dezvoltase această nouă soluție, astfel încât sistemul de operare să „vadă” încă prezența a 2 nuclee de procesare. Aceste nuclee nu erau de fapt 2 nuclee „fizice” ca la procesoarele dual core, ci erau 2 nuclee „logice”, ceea ce înseamnă că o aplicație nu trebuia să fie special concepută pentru tehnologia Hyper-Threading; dacă a reușit să exploateze 2 nuclee de procesare, a putut, de asemenea, să exploateze potențialul noii tehnologii. BIOS-ul plăcii de bază , care, la rândul său, ar sprijini noua tehnologie, a fost „cred” sistemului de operare și aplicațiilor pentru a fi confruntat cu un procesor dual cu sistem real.
Abandonul tehnologiei în principalele sectoare de piață
Odată cu apariția, de la mijlocul anului 2006 , noile procesoare dual core bazate pe arhitectura „ Core ”, Core 2 Duo Conroe , ca succesori ai Pentium D Presler , Intel a decis să renunțe la implementarea acestei tehnologii, deoarece nu era foarte eficient atunci când este combinat cu procesoare dual-core cu curte de conducte ca nucleu 2 Duo .
La începutul anului 2008 a venit pe piață chiar și noul procesor Atom în două versiuni Silverthorne și, respectiv, Diamondville UMPC destinate și sisteme foarte bugetare. Această arhitectură este concepută în mod expres pentru a limita consumul maxim, cu repercusiuni inevitabile și asupra performanței care evident nu poate fi comparată cu cea a procesorelor concepute pentru alte sectoare de piață, dar suficientă pentru dispozitivele pentru care a fost proiectată. Pentru a nu penaliza prea mult aplicațiile capabile să exploateze multi-threading, Intel a decis să integreze și tehnologia Hyper-Threading în aceste produse, care și-a găsit, prin urmare, propriul rol pe piață.
Cu toate acestea, Intel, deja la momentul lansării arhitecturii „Core”, nu a vorbit niciodată despre abandon definitiv și, prin urmare, a apărut imediat plauzibilă o întoarcere, deși într-o versiune revizuită, a acestei tehnologii și în produsele destinate principalelor segmente de piață. În acest sens, la sfârșitul anului 2008 au venit primele procesoare aparținând noii arhitecturi Nehalem , alături de „Core”, care va aduce cu ele o tehnologie similară numită Simultane Multi-Threading . La momentul anunțului Intel de a reintroduce o tehnologie, deși este o evoluție a acesteia, care nu s-a bucurat niciodată de un succes deosebit cu clienții, au apărut câteva întrebări cu privire la motivele acestei alegeri.
