Что такое гиперпоточность процессора

Обновлено: 21.11.2024

Покупка ПК затруднена, и это только усугубляется количеством незнакомых терминов, с которыми вы столкнетесь. Одним из них является гиперпоточность ЦП.

Итак, вы хотите купить новый компьютер и столкнулись с термином "гиперпоточность ЦП". Понять, что происходит на компьютерах, бывает непросто — не волнуйтесь, мы знаем.

Из-за множества новых терминов и сокращений все может быстро запутаться. И особенно это касается процессоров. Если вы покупаете новый компьютер, вы должны убедиться, что у него хороший процессор. Итак, что такое гиперпоточность? Является ли гиперпоточность уловкой?

Читайте дальше, чтобы узнать все, что вам нужно знать о гиперпоточности, о том, как она работает и нужна она вам или нет.

Что такое процессор?

ЦП, или центральный процессор, — это в значительной степени мозг вашего компьютера. Это часть вашего компьютера, которая запускает программы. Процессоры есть во всех типах компьютеров, о которых вы только можете подумать, — в настольных ПК, ноутбуках, смартфонах и так далее.

ЦП работает, обрабатывая информацию, предоставленную ему другими частями компьютера (ОЗУ), и выполняя действие (или генерируя выходные данные). Когда вы запускаете программу, ЦП интерпретирует инструкции и показывает вам результат.

Возможно, вы также заметили, что термин "основной" используется повсюду. Каждое ядро ​​в основном добавляет еще один ЦП к процессорному блоку. И каждое ядро ​​​​может выполнять один процесс за раз. Изначально процессоры имели только одно ядро.

С дополнительными ядрами ЦП может выполнять больше действий одновременно. Большинство современных процессоров четырехъядерные, а некоторые даже восьмиядерные.

Хорошо. Чем больше ядер, тем лучше. А как насчет гиперпоточности?

Что такое гиперпоточность?

Традиционные ЦП являются однопоточными. Это означает, что они могут выполнять одну функцию за раз.

Hyperthreading, с другой стороны, представляет собой версию Intel для одновременной многопоточности (SMT). SMT разделяет каждое ядро ​​ЦП на два виртуальных ядра (называемых потоками). Эти два виртуальных ядра могут обрабатывать инструкции одновременно (если это позволяет программа), а это означает, что многопоточность эффективно удваивает количество ядер, которыми располагает ЦП.

Итак, если у вас есть четырехъядерный процессор с технологией Hyper-Threading, у вас есть восемь виртуальных ядер. Это не совсем то же самое, что удвоить количество физических ядер — подробнее об этом позже.

Гиперпоточность повышает производительность ЦП, удваивая количество процессов, которые ЦП может обрабатывать одновременно. Это означает, что ЦП может намного проще обрабатывать более требовательные приложения.

Как работает гиперпоточность?

В отличие от двух физических ядер ЦП, гиперпоточность использует виртуальные ядра (называемые логическими ядрами). Эти ядра совместно используют ресурсы процессора, такие как исполнительный механизм и кэши. Если вы не уверены, что это такое, не волнуйтесь. Это означает, что каждое ядро ​​может работать более эффективно, поскольку виртуальные ядра совместно используют аппаратное обеспечение. Когда одно логическое ядро ​​останавливается в ожидании данных, другое логическое ядро ​​может «одолжить» эти ресурсы для выполнения своих собственных задач.

Виртуальные ядра не равны физическим ядрам. Больше физических ядер всегда предпочтительнее, чем количество виртуальных ядер. Это связано с тем, что каждое физическое ядро ​​имеет собственную архитектуру и является более мощным и эффективным.

По сути, гиперпоточность сделает четырехъядерный процессор более мощным, чем четырехъядерный процессор без гиперпоточности, но восьмиядерный процессор будет намного мощнее обоих.

Эффективность процессорного ядра полностью зависит от используемой операционной системы и программного обеспечения. Если программное обеспечение не предназначено для создания нескольких потоков или не очень хорошо работает с этим конкретным процессором, гиперпоточность будет менее эффективной.

Стоит ли гиперпоточность?

Во-первых, важно помнить, что физические ядра важнее логических. Если вы выбираете между двумя похожими процессорами, одним с двумя ядрами и технологией Hyper-Threading или одним с четырьмя физическими ядрами, выберите тот, у которого четыре физических ядра!

В настоящее время для многих приложений гиперпоточность не нужна. Это дополнительное преимущество имеет значение только в том случае, если вам нужно одновременно запускать несколько программ с высоким спросом. И эти программы должны в первую очередь использовать гиперпоточность.

Итак, если вы используете высококачественное программное обеспечение (например, программное обеспечение для 3D-рендеринга или кодирования видео), которое может создавать больше потоков, гиперпоточность поможет максимально увеличить скорость обработки. Но для обычного человека, использующего текстовые процессоры или веб-браузеры, гиперпоточность, вероятно, не добавит большой скорости. Кроме того, процессоры с гиперпоточностью, как правило, дороже, чем их аналоги без гиперпоточности.

Но это может измениться. Разрабатывается все больше и больше программ (и игр), которые будут намного лучше работать на процессоре с гиперпоточностью.

Недостатки гиперпоточности

ЦП с технологией Hyper-Threading потребляют больше энергии, чем ЦП без технологии Hyper-Threading.Если вы не используете гиперпоточность, это дополнительное энергопотребление может быть ненужным. Это особенно верно в случае многокомпьютерных приложений, таких как фермы серверов, где счета за электроэнергию могут быть чрезмерно большими.

ЦП с технологией Hyperthreading также дороже, чем их аналоги. Возможно, поэтому такие производители, как Intel, решили ограничить гиперпоточность своими процессорами профессионального уровня (i9 и выше, начиная с Rocket Lake). Поэтому, если вам не нужна гиперпоточность, возможно, вы не захотите тратить дополнительные деньги.

Нужен ли вам гиперпотоковый процессор?

Если вы профессионал, использующий востребованное программное обеспечение, предназначенное для создания нескольких потоков, вам может подойти ЦП с поддержкой гиперпоточности. Но если вы обычный пользователь ПК, которому не нужна технология Hyper-Threading, она может быть совершенно ненужной.

В будущем программы, использующие гиперпоточность, могут стать более распространенными. По мере развития технологий и использования ПО становится все более ресурсоемким, гиперпоточность может стать необходимой для большего количества приложений, таких как игры.

На момент написания статьи игры и программы стали более многопоточными. Это означает, что технология Hyper-Threading может помочь вашему следующему ПК «подготовиться к будущему». Но большинство старых приложений (включая большинство игр) являются однопоточными, поэтому, если вы будете использовать их в основном, гиперпоточность вам не нужна!

В настоящее время вы, скорее всего, заметите небольшое увеличение скорости обработки с помощью гиперпоточности для обычных программ — вам решать, стоит ли это дополнительных затрат!

Теперь вы знаете все, что вам нужно, о гиперпоточности процессора

Мы надеемся, что эта статья объяснила все, что вам нужно знать о гиперпоточности ЦП. Но на всякий случай вот краткое изложение:

  • Гиперпоточность разделяет каждое физическое ядро ​​ЦП на два виртуальных ядра.
  • Физические ядра ЦП более мощные, чем виртуальные ядра.
  • Гиперпоточность важна для высокопроизводительного программного обеспечения, но не так важна для повседневных программ.
  • Гиперпоточность может стать более полезной в ближайшем будущем.

Теперь вы знаете, на что обращать внимание в следующий раз, когда будете покупать ПК. Почему бы не начать и не найти тот, который соответствует вашим потребностям?

Допустим, вы собираетесь купить новый процессор и внезапно вам приходится выбирать между двумя продуктами, которые на бумаге почти одинаковы, но в одном из них есть функция, называемая гиперпоточность, а в другом другой нет.

Очевидно, что гиперпоточность — это хорошо, потому что за нее нужно доплачивать, но что она дает? Самое главное, должно ли это вас волновать? Чтобы ответить на эти животрепещущие вопросы, мы должны сделать небольшой экскурс в то, как процессоры выполняют свою работу.

Неограниченная мощность!

Даже если вас не интересуют тонкие технические детали компьютерных технологий, вы, вероятно, уже слышали о законе Мура. На самом деле это не закон природы, а наблюдение, согласно которому плотность основных компонентов интегральных схем удваивается каждые два года или около того.

По сути, это означало, что производительность ЦП удваивалась каждые два года, что является экспоненциальным темпом улучшения. Если бы самая быстрая машина в мире была в два раза быстрее той, что появилась два года назад, и эта тенденция сохранялась десятилетиями, у нас были бы машины со скоростью космических кораблей из научной фантастики. Так что на самом деле это одна из самых революционных вещей в компьютерных технологиях.

Проблема в том, что производительность процессора определяется не только плотностью его компонентов. Очевидно, важна тактовая частота, то есть количество полных циклов вычислений, которые он может выполнить за секунду. Если вы возьмете процессор и удвоите его тактовую частоту, он будет работать в два раза лучше. По крайней мере теоретически.

Проблема в том, что независимо от того, насколько быстро работает этот процессор, он может выполнять только одну операцию за раз. То, что мы воспринимаем как «многозадачность», на самом деле является быстрым переключением процессора между тысячами различных заданий. Несколько лет назад мы начали натыкаться на несколько кирпичных стен, когда нужно было сделать один процессор все быстрее и быстрее.

Итак, одним из решений было поставить более одного ЦП на каждый процессор, чтобы можно было разделить между ними различные задачи. Сегодня четырехъядерные процессоры являются основной конфигурацией.

Hyperthreading (HT) — это название Intel для одновременной многопоточности. По сути, это означает, что одно ядро ​​ЦП может работать над двумя задачами одновременно. Это не означает, что ЦП может выполнять в два раза больше работы. Только то, что он может гарантировать использование всех своих возможностей для решения нескольких более простых задач одновременно.

Для вашей операционной системы каждое реальное кремниевое ядро ​​ЦП выглядит как два, поэтому каждое из них работает так, как если бы они были отдельными. Поскольку многое из того, что делает ЦП, недостаточно для его максимальной работы, HT гарантирует, что вы получите от этого процессора то, что стоит.

Кто должен заботиться о гиперпоточности?

Это еще один вопрос, который может быть немного сложным, но на самом деле довольно простым, если разобраться. Во-первых, давайте отметим одну вещь о гиперпоточности, которая почти всегда верна. Если вам нужно выбрать один из двух процессоров, которые могут обрабатывать одинаковое количество потоков, но не имеют одинакового количества ядер, выбирайте процессор с большим количеством физических ядер.

Например, если у вас есть двухъядерный процессор с поддержкой Hyper-Threading и четырехъядерный процессор без поддержки HT, четырехъядерный вариант является лучшим выбором. При том, что они близки друг к другу по однопоточной, одноядерной производительности. Почему? Потому что у четырехъядерного процессора больше физического оборудования для обработки данных.

Настоящая проблема возникает, когда у вас есть два процессора с одинаковыми физическими характеристиками, но один из них поддерживает HT, а другой — нет. Теперь наш вопрос действительно связан с программным обеспечением, которое вы хотите запустить. Если у вас есть программное обеспечение, которое может создавать достаточно потоков для использования потоков HT, вы увидите значительный прирост от выбора ЦП с гиперпоточностью. Просто потому, что никакая вычислительная мощность не тратится впустую, и компонент работает на полную мощность как можно большую часть времени.

Если программное обеспечение, которое вы хотите запустить, не создает достаточное количество потоков для использования виртуальных ядер HT, вы не увидите буквально никакой разницы в производительности.

Традиционные операции, такие как 3D-рендеринг ЦП, кодирование видео и обработка фотографий, создают столько потоков, сколько может обработать ваш бедный ЦП. Другими словами, многие современные профессиональные приложения требовательны к многопоточности. Вот почему гиперпоточность была ограничена процессорами профессионального уровня, такими как i7 и выше.

Обычные приложения, такие как текстовые процессоры и веб-браузеры, не будут работать лучше с гиперпоточностью, даже если они могут создавать больше потоков. Просто потому, что потребности этих приложений, используемых большинством людей, не создают проблем даже для процессоров начального уровня.

Большой игровой вопрос

Видеоигры — еще одно распространенное приложение, которое довольно равнодушно относится к технологии Hyperthreading. На момент написания статьи, в 2019 году, новейшие движки для видеоигр становятся все более многопоточными. Это означает, что процессоры с поддержкой HT будут работать в них лучше. В старых играх вообще не будет никаких преимуществ, за исключением нескольких игр типа симуляторов, в которых интенсивно используется ИИ или другие процессы, ориентированные на процессор.

Означает ли это, что ваш следующий игровой ПК должен поддерживать технологию Hyperthreading? Дело в том, что сейчас мы выходим на массовый рынок процессоров, где нормой являются шести-, восьми- и двенадцатиядерные процессоры. Поэтому гораздо лучше иметь больше физических ядер, где это возможно.

Простой ответ

Надеюсь, приведенное выше объяснение было достаточно ясным, но давайте разберем его до сути:

  • Если вы выполняете профессиональную работу с большим количеством потоков, Hyperthreading имеет значение.
  • Если вы являетесь обычным пользователем, не беспокойтесь об этом!
  • Если вы геймер, отдайте предпочтение большему количеству ядер в следующей сборке, а не HT, но приобретите HT дополнительно, если цена будет подходящей.

Гиперпоточность – отличная технология, но не всем она подходит. Теперь вы должны знать, являетесь ли этим «кто-то» вы или нет!

Основатель Online Tech Tips и главный редактор. Он начал вести блог в 2007 году и уволился с работы в 2010 году, чтобы вести блог на постоянной основе. Он имеет более чем 15-летний опыт работы в отрасли информационных технологий и имеет несколько технических сертификатов. Прочитать полную биографию Асема

Понравился ли вам этот совет? Если это так, загляните на наш собственный канал на YouTube, где мы рассказываем о Windows, Mac, программном обеспечении и приложениях, а также предлагаем множество советов по устранению неполадок и видео с практическими рекомендациями. Нажмите кнопку ниже, чтобы подписаться!

Гиперпоточность — это термин Intel для обозначения того, что в компьютерной индустрии также называется одновременной многопоточностью или SMT. Если вам нужен более быстрый компьютер, но вы не хотите полностью менять аппаратное обеспечение, гиперпоточность может помочь вам ускорить работу вашего центрального процессора (ЦП).

Продолжайте читать, чтобы узнать больше о том, как этот процесс может помочь вашему компьютеру работать быстрее, чтобы вы могли наслаждаться плавным игровым процессом или более плавной потоковой передачей, когда смотрите любимое шоу.

Определение гиперпоточности

Гиперпоточность – это процесс, с помощью которого ЦП делит свои физические ядра на виртуальные ядра, которые рассматриваются операционной системой так, как будто они на самом деле являются физическими ядрами. Эти виртуальные ядра также называются потоками [1]. Большинство процессоров Intel с 2 ядрами используют этот процесс для создания 4 потоков или 4 виртуальных ядер. Процессоры Intel с 4 ядрами используют технологию Hyper-Threading для увеличения мощности за счет 8 виртуальных ядер или 8 потоков.

Как работает гиперпоточность?

Чтобы понять технологию Hyper-Threading, сначала необходимо понять, как работает ваш процессор. Ваш ЦП также известен как центр управления вашим компьютером. Он содержит два важных компонента: блок управления и арифметико-логическое устройство (АЛУ). Блок управления использует электрические сигналы, чтобы управлять всей компьютерной системой для выполнения отправленных ему инструкций. Вы можете представить блок управления в виде полицейского, регулирующего движение.

Блок управления на самом деле не выполняет инструкции, а расшифровывает их и делегирует эти инструкции другим частям вашей компьютерной системы. Арифметико-логический блок выполняет все арифметические и логические действия [2].

  1. Блок управления получает инструкцию из памяти вашего компьютера.
  2. Блок управления считывает инструкцию и извлекает значение, а затем направляет необходимые данные для передачи из памяти в арифметико-логическое устройство (АЛУ). Объединение этих первых двух шагов называется временем выполнения команды или I-временем.
  3. АЛУ выполняет арифметические или логические операции. Это когда АЛУ выполняет фактическую операцию с данными.
  4. АЛУ сохраняет результат операции в памяти или в регистре. Шаги 3 и 4 называются временем выполнения или электронным временем.

Хотя это может показаться сложной процедурой, все эти действия выполняются за доли секунды. Чем быстрее ваш ЦП может обрабатывать инструкции, тем быстрее ваш компьютер может выполнять задачи. Стоит отметить, что если ваш ЦП не очень мощный, выполнение этих задач может стать узким местом, что приведет к замедлению и отставанию.

Гиперпоточность позволяет каждому ядру процессора выполнять два действия одновременно. В свою очередь, вы получаете лучшую производительность процессора, поскольку это повышает эффективность процессора. Таким образом, вы можете одновременно использовать более ресурсоемкие приложения или игры.

Редактирование видео, рендеринг в 3D и многозадачность, нагружающая ЦП, — это примеры задач, которые могут выиграть от скрытой работы Hyper-Threading [3]. Гиперпоточность также является полезным процессом, когда вы хотите, чтобы ваш ЦП отправлял более легкие задачи, такие как фоновые приложения, на одно ядро ​​​​процессора, а более ресурсоемкие приложения, такие как игры, отправлялись на другое ядро ​​​​процессора в многоядерных процессорах.

Подходит ли технология Hyper-Threading для игр?

Чтобы определить, подходит ли технология Hyper-Threading для игр, сначала необходимо ознакомиться с количеством ядер, которые есть на вашем компьютере. Для ресурсоемких игр обычно требуется 2 или 4 ядра, чтобы добиться максимальной производительности.

Если у вас есть процессор Intel i5 или i3, вы можете воспользоваться гиперпоточностью этих процессоров. Как вы, возможно, уже заметили, играя в игры на этих процессорах, вы можете столкнуться с задержкой или замедлением работы, поскольку эти процессоры не такие мощные, как их более надежные собратья, процессоры Intel i7 и i9 [4].

В настоящее время технология Hyper-Threading доступна для следующих семейств процессоров: Intel Core™, Intel Core vPro™, Intel Core M и Intel Xeon®. Однако для использования технологии Hyper-Threading вам потребуется адекватная операционная система (ОС) и BIOS, поддерживающие технологию Intel Hyper-Threading.

Что еще может ускорить работу моего компьютера?

Если вы хотите ускорить работу своего компьютера и у вас есть процессор Intel, у вас может быть доступ к технологии Intel Turbo Boost. Для компьютеров с процессорами Intel Core i5 или выше у вас может быть даже технология Intel Turbo Boost 2.0, но важно проверить характеристики и возможности вашего конкретного ПК.

Сочетание технологии Intel Hyper-Threading с технологией Turbo Boost открывает множество возможностей для ускорения и повышения эффективности вычислений. Вместе технология Hyper-Threading и Turbo Boost могут динамически реагировать на изменяющуюся рабочую нагрузку и автоматически отключать неактивные ядра [5]. В результате частота процессора увеличивается на занятых ядрах, что приводит к повышению производительности приложений, использующих технологию Hyper-Threading.

HP® и гиперпоточность

Если вы ищете продукты HP с поддержкой технологии Hyper-Threading, существует множество устройств HP, таких как игровые ноутбуки HP i7 с высокой вычислительной мощностью. Чтобы играть в компьютерные игры уровня ААА (ААА), рекомендуется инвестировать в процессоры с не менее чем 4 ядрами. Процессор Intel i5 или процессор AMD Ryzen — это самый низкий уровень обработки, на который следует полагаться, если вы планируете играть в игры, интенсивно использующие процессор.

Важным выводом для гиперпоточности является знание ваших конкретных вычислительных потребностей. Хотя у технологии Hyper-Threading нет реальных недостатков, она не компенсирует прирост производительности физических ядер по сравнению с виртуальными.

Если у вас есть компьютер с включенной технологией Hyper-Threading, но вы считаете, что вам не нужна дополнительная мощность, вы можете просто отключить ее. Однако, если вы опытный геймер, стремящийся получить максимум от игрового процесса и по-настоящему погрузиться в игровую вселенную, гиперпоточность — это достаточно простое обновление.

Каковы бы ни были ваши потребности, в HP Store есть мощные варианты для предприятий корпоративного уровня, обычных пользователей, которым нужен простой центр цифровых развлечений, или жемчужина мощной игровой установки.

Об авторе

Мишель Уилсон является автором статей для HP® Tech Takes. Мишель – специалист по созданию контента, который пишет для различных отраслей, в том числе для технических тенденций и новостей СМИ.

Связанные теги

Популярные статьи

Также посетите

Архивы статей

Нужна помощь?

Рекомендованная производителем розничная цена HP может быть снижена. Рекомендованная производителем розничная цена HP указана либо как отдельная цена, либо как зачеркнутая цена, а также указана цена со скидкой или рекламная цена. На скидки или рекламные цены указывает наличие дополнительной более высокой рекомендованной розничной цены зачеркнутой цены.

Ultrabook, Celeron, Celeron Inside, Core Inside, Intel, логотип Intel, Intel Atom, Intel Atom Inside, Intel Core, Intel Inside, логотип Intel Inside, Intel vPro, Itanium, Itanium Inside, Pentium, Pentium Inside, vPro Inside , Xeon, Xeon Phi, Xeon Inside и Intel Optane являются товарными знаками корпорации Intel или ее дочерних компаний в США и/или других странах.

Домашняя гарантия доступна только для некоторых настраиваемых настольных ПК HP. Необходимость обслуживания на дому определяется представителем службы поддержки HP. Заказчику может потребоваться запустить программы самопроверки системы или исправить выявленные неисправности, следуя советам, полученным по телефону. Услуги на месте предоставляются только в том случае, если проблема не может быть устранена удаленно. Услуга недоступна в праздничные и выходные дни.

HP передаст ваше имя и адрес, IP-адрес, заказанные продукты и связанные с ними расходы, а также другую личную информацию, связанную с обработкой вашего заявления, в Bill Me Later®. Bill Me Later будет использовать эти данные в соответствии со своей политикой конфиденциальности.

Подходящие продукты/покупки HP Rewards определяются как принадлежащие к следующим категориям: принтеры, ПК для бизнеса (марки Elite, Pro и рабочие станции), выберите аксессуары для бизнеса и выберите чернила, тонер и бумага.

На самом деле, большинство из нас мало знакомы с технологией Hyperthreading. Но эта технология не нова для этого мира. Intel использует его около 18-20 лет. Эта технология — одна из величайших революций в индустрии процессоров.

Эта технология должна быть вам интересна, если вы геймер или фанат технологий.

Краткая история гиперпоточности

Технология HyperThreading изначально была разработана корпорацией Digital Equipment Corporation, однако она была представлена ​​на рынке Intel в процессорах Foster MP на базе xeon с архитектурой x86 в феврале 2002 г. и в процессорах Pentium 4 для настольных ПК в ноябре 2002 г. Это Intel Pentium 4 с процессор с частотой 3,06 ГГц стал первым процессором в истории, преодолевшим барьер в 3 ГГц (официально объявлено). Intel Pentium 4 становится первым процессором HyperThreading для настольных ПК. Таким образом, можно сказать, что десктоп Pentium 4 был первым, кто обрабатывал два независимых потока одновременно.

Позже, в серии Itanium, Atom и Core I, Intel также включила эту технологию.

Intel уже лицензировала патенты на "Hyperthreading" в 1997 году нашей эры и была куплена на рынке с опозданием в 2002 году нашей эры.

Эволюция гиперпоточности ЦП

На рынке доступны в основном три типа процессоров.

1) Одноядерный процессор

В одноядерном ЦП многозадачность осуществляется с переключением контекста, но одновременно может выполняться только одна задача. Каждое ядро ​​имеет только один поток. Затем появился многоядерный процессор

2) Многоядерный процессор

В многоядерном ЦП каждое ядро ​​имеет отдельную схему (аппаратное обеспечение) и собственный кэш, а также может считывать и выполнять инструкции по отдельности. Core и Core работают параллельно и не чередуются. Двухъядерным процессором считается процессор с двумя физическими ядрами, а четырехъядерный процессор называется четырьмя физическими ядрами. Затем появился процессор Hyperthreading.

3) Процессор с гиперпоточностью

рис.: Процессор Intel Pentium4


Что такое гиперпоточность?

Технология Hyperthreading – это аппаратный метод реализации одновременной многопоточности (SMT) от Intel, который в основном разработан для повышения общей производительности суперскалярного ЦП за счет надлежащего использования времени простоя ЦП при выполнении нескольких задач. Обычно ее называют технологией HT.

SMT — наиболее широко используемый в настоящее время метод многопоточности.

В целом, гиперпоточность — это механизм, с помощью которого ЦП делит свои физические ядра на виртуальные/логические ядра, а ОС обрабатывает эти логические ядра так, как будто они на самом деле являются физическими ядрами. Итак, здесь обманули ОС. ☻ Таким образом, ОС планирует две задачи на 2 виртуальных ядрах, как это обычно делается на 2 физических ядрах в многопроцессорной системе.

Обратите внимание, что такие виртуальные ядра/логические ядра также называются потоками. Предположим, что процессор Intel имеет 2 ядра, тогда с использованием технологии HT создается 4 потока или 4 логических ядра/виртуальных ядра.

Если у меня есть компьютер с 4-ядерным процессором, выполняющим два потока на ядро, то

Объяснение : это вышеупомянутое оборудование имеет 4-ядерный процессор (4 физических процессора) и 2 потока на каждое ядро, поэтому в общей сложности (4 * 2) = 8 логических процессоров.

Эта концепция поведения 1 процессора (физического процессора) как 2 процессоров (логического процессора) является гиперпоточностью.

Короче говоря, мы можем запускать множество приложений одновременно с высокой производительностью, если у вас есть процессор с технологией Hyper-Threading. Кроме того, Hyper-threading обычно не делает ваш процессор намного быстрее, но делает его более плавным и отзывчивым, а также помогает избавиться от сбоев и зависаний, возникающих при исчерпании потоков.

Технические сведения о HyperThreading

Гиперпоточность создает два логических процессора из одного физического ядра. На каждом ядре есть два отдельных аппаратных регистра (называемых архитектурными состояниями). Поэтому каждый аппаратный регистр имеет отдельный программный счетчик и указатель стека. Но оба они будут иметь общие внутренние компоненты микроархитектуры, называемые исполнительными модулями. Таким образом, аппаратное обеспечение может переключаться между двумя потоками (два логических процессора), выбирая набор регистров A или набор регистров B.

Рис. ЦП с Hyperthreading (информация об источнике)

Во время обработки потоков некоторые внутренние компоненты ядра (называемые исполнительными блоками) всегда простаивают в любом такте. Включив гиперпоточность, исполнительные блоки будут одновременно обрабатывать инструкции из двух потоков, так что только гораздо меньшее время исполнительные блоки будут бездействовать в течение каждого такта.

Другими словами, Hyperthreading помогает скрыть задержку памяти и позволяет буферам предварительной выборки и другим элементам в конвейере инструкций ЦП оставаться заполненными за счет чередования задач. Задачи, над которыми они работают, гарантируют, что все различные исполнительные блоки в ЦП в основном заняты в любой момент времени.

Миф о HyperThreading

  • Физическое ядро ​​такое же, как логическое/виртуальное ядро.
  • Hyper-Threading — это то же самое, что и HyperTransport.
  • Гиперпоточность практически удваивает физическое ядро ​​ЦП.

Заявления о производительности HyperThreading

Intel повышает производительность на 30 % по сравнению с идентичным компьютером Pentium 4 с неодновременной многопоточностью.

Гиперпоточный параллелизм

Гиперпоточность мало что может сделать для однопоточного процессора на вашем компьютере, где вы можете одновременно выполнять только одну задачу.

Задача, работающая на одном виртуальном ядре, не зависит от другого виртуального ядра, работающего на том же основном процессоре. Кроме того, два виртуальных ядра внутри одного физического ядра не могут по-настоящему работать параллельно по отношению друг к другу. Но работает с чередованием или параллелизмом, так что один логический процессор выполняет половину задачи по одной работе, а другой логический процессор — половину по другой работе, и быстро и непрерывно чередуется.

Применение HyperThreading

Насколько выгоды вы получите от гиперпоточности, зависит от того, что вы на самом деле делаете. Преимущество гиперпоточности зависит от типов рабочих нагрузок и в целом делится на две категории:

1) Обширные многозадачные рабочие процессы.

Гиперпоточность – полезная функция, если ваш рабочий процесс состоит из длинной цепочки ресурсов, использующих задачи, и вам нужно выполнять много задач одновременно.

2) Рабочие нагрузки, при которых ЦП загружается не более 100 % времени.

Вы не получите никаких преимуществ от технологии Hyper-Threading, если используете обычные приложения, такие как веб-браузеры, текстовые процессоры, электронная почта. Чтобы воспользоваться преимуществами Hyperthreading, вы должны запускать тяжелые приложения, такие как графика, мультимедиа и игры. Вы можете получить преимущества гиперпоточности, если используете такие приложения, как MAYA, Photoshop, Illustrator и т. д.

Самое большое преимущество Hyper Threading заключается в том, что ЦП остается активным все время или большую часть времени.

Изображение, изображающее гиперпоточность процессора

Проверьте, доступен ли Hyperthreading в вашей системе

Есть ли в вашей системе гиперпоточность? Существуют различные способы узнать, поддерживает ли ваша система гиперпоточность или нет?

  • Чтобы открыть диспетчер задач, одновременно нажмите клавиши Ctrl + Shift + Esc.
  • Перейдите на вкладку "Эффективность".
  • Выберите раздел CPU на левой панели.
  • В правом нижнем углу вы увидите количество физических процессоров и логических процессоров.

💡 Внимание! Если число логических процессоров совпадает с числом ядер, то понятно, что ваша система не поддерживает гиперпоточность или гиперпоточность не включена.

Способ 2: использование команды wmic (для любителей команд)

Откройте командную строку, введите "wmic" и нажмите "Enter"

Это активирует интерфейс wmic, затем введите приведенный ниже код и нажмите Enter

    Количество ядер=2

Здесь общее количество логических процессоров равно 4, поэтому на каждый физический процессор приходится 4/2 = 2 логических процессора.

Зарегистрируйте свою систему Linux

Введите lscpu в командной строке, нажмите Enter и просмотрите раздел "Thread(s) per core", как показано ниже:

Если в вашей системе не включена гиперпоточность, эти методы не будут работать.

Когда тестировать Hyperthreading

  • Если сервер имеет более одного сокета ЦП.
  • Если сервер поддерживает большое количество ядер на сокет.
  • Если запущенное приложение является однопоточным или не может эффективно обрабатывать несколько потоков.
  • Приложение имеет чрезвычайно высокую скорость ввода-вывода памяти.

Также важно помнить, что гиперпоточность обычно не используется системой с инструментом Windows Performance Monitor при загрузке ЦП от 0 до 50 процентов.

Цель Hyperthreading CPU

1) Если вам нужно купить ЦП с 4 ядрами, то он будет стоить больше, чем ЦП с 4 логическими ядрами. Таким образом, основная цель технологии гиперпоточности ЦП — минимизировать затраты, чтобы в будущем технология логических процессоров получила больше улучшений.

2) Другой вариант — для постоянной работы процессора.

Гиперпоточность помогает полностью использовать простаивающие и недостаточно загруженные ресурсы ЦП и, следовательно, повышать пропускную способность для определенных типов рабочих нагрузок. В некоторых приложениях может наблюдаться снижение производительности при гиперпоточности, а в некоторых — повышение производительности, и это сильно зависит от приложения, поскольку ресурсы процессора распределяются между виртуальными и логическими процессорами.

Преимущество HyperThreading

  • Повышает производительность ядра.
  • Он может использовать высококачественные приложения и игры.
  • Это может увеличить время отклика и реакции системы.
  • Это увеличивает нет. транзакций, которые могут быть выполнены.
  • Он может справляться с повышенной нагрузкой на сервер.
  • Это уменьшает задержку памяти.
  • Это может повысить общую производительность системы.
  • Это делает систему более отзывчивой.
  • Это упрощает работу с компьютером.
  • Использовать существующие технологии 32-разрядных приложений, обеспечивая при этом готовность к использованию 64-разрядных версий в будущем.
  • Количество транзакций, которые можно выполнить, можно увеличить.

Недостаток гиперпоточности

  • Могут возникнуть конфликты общих ресурсов.
  • Потоки не являются детерминированными и предполагают дополнительную нагрузку на дизайн.

Список процессоров Hyperthreading

Гиперпоточность и многопоточность

Параллельное выполнение и параллельное выполнение потока

При параллельном выполнении потоков два потока выполняются независимо друг от друга, что возможно только в том случае, если эти два потока выполняются на разных процессорах.
В одноядерном процессоре параллельное выполнение происходит, когда потоки всегда переключаются с некоторым интервалом времени и выполняют задание в многопоточной среде.

Гиперпоточность и разгон

Гиперпоточность и разгон — это практически разные термины.

Разгон — это процесс, при котором изменяются настройки материнской платы и увеличивается тактовая частота ЦП по сравнению с обычной.
Это помогает повысить производительность всей системы. Практически полезно для игровых приложений, потому что одно приложение, работающее в разгоне, работает лучше.

Гиперпоточность отличается. Это процесс, при котором одно ядро ​​процессора выступает в качестве двух ядер для операционной системы, что позволяет двум ядрам
работать одновременно друг с другом быстро. Это помогает повысить производительность всей системы. Практически полезно для рендеринга таких приложений, как MAYA, Autocad, потому что гиперпоточность позволяет нескольким программам работать с одинаковой скоростью за счет чередования.

Обратите внимание, что процессор Hyperthreading можно разогнать.

Часто задаваемые вопросы

Ответ: В процессоре i7 включена гиперпоточность, поэтому можно обрабатывать 8 потоков одновременно.

Ответ: 4 ядра — это как 4 процессора, которые работают независимо друг от друга и могут работать параллельно. Но под потоками мы подразумеваем 2 потока, разделяющих одно ядро. Любой поток в ядре работает путем чередования или одновременного использования одних и тех же ресурсов. Нет, два потока в ядре могут работать параллельно.

Ответ: Да, физические ядра лучше, чем потоки, потому что физические ядра могут работать параллельно, не мешая друг другу. Но любые два потока внутри ядра не могут работать параллельно. Они используют одни и те же ресурсы и работают попеременно или одновременно (не одновременно). Таким образом, физические ядра лучше, чем потоки.

Ответ: Если вы хотите получить максимальную отдачу от своего ЦП за счет интеллектуального планирования, то ЦП на основе гиперпоточности — один из лучших вариантов. Для таких задач, как игры, редактирование видео и 3D-рендеринг, может потребоваться процессор с поддержкой Hyper-Threading.

Ответ: наличие реальных ядер лучше, чем гиперпоточность. Итак, если у вас 4 ядра без гиперпоточности и 2 ядра с гиперпоточностью. Тогда 4 ядра без гиперпоточности работают лучше.

Ответ: Hyperthreading удваивает не физические ядра, а логически. Предположим, у вас есть 2 ядра с гиперпоточностью, тогда у вас будет 2 дополнительных логических процессора. Таким образом, в ОС задействовано 4 процессора.

Ответ: Hyperthreading является торговой маркой Intel. Таким образом, AMD использует разные названия для достижения одних и тех же целей, а название — Clustered Multithreading (CMT). В семействе процессоров AMD Bulldozer используются конструкции CMT. Например. AMD Ryzen 5 2600 имеет 6 ядер, которые в сумме обрабатывают 12 потоков.

Примечание. Hyperthreading — это просто название, данное Intel для SMT.

сообщить об этом объявлении

Крис Хоффман

Крис Хоффман
Главный редактор

Крис Хоффман – главный редактор How-To Geek. Он писал о технологиях более десяти лет и два года был обозревателем PCWorld. Крис писал для The New York Times, давал интервью в качестве эксперта по технологиям на телевизионных станциях, таких как NBC 6 в Майами, и освещал свою работу в таких новостных агентствах, как BBC. С 2011 года Крис написал более 2000 статей, которые были прочитаны почти миллиард раз — и это только здесь, в How-To Geek. Подробнее.

Центральный процессор (ЦП) вашего компьютера выполняет вычислительную работу — в основном, запускает программы. Но современные процессоры предлагают такие функции, как многоядерность и гиперпоточность. Некоторые ПК даже используют несколько процессоров. Мы здесь, чтобы помочь разобраться во всем этом.

При сравнении производительности тактовой частоты процессора было достаточно. Все уже не так просто. ЦП, который предлагает несколько ядер или гиперпоточность, может работать значительно лучше, чем одноядерный ЦП с той же скоростью, который не поддерживает гиперпоточность. А ПК с несколькими ЦП могут иметь еще большее преимущество. Все эти функции предназначены для того, чтобы ПК могли более легко запускать несколько процессов одновременно, повышая производительность при многозадачности или в соответствии с требованиями мощных приложений, таких как кодировщики видео и современные игры. Итак, давайте рассмотрим каждую из этих функций и то, что они могут значить для вас.

Гиперпоточность

Гиперпоточность была первой попыткой Intel реализовать параллельные вычисления на потребительских ПК. Он дебютировал на процессорах для настольных ПК с Pentium 4 HT еще в 2002 году. Pentium 4 того времени имел только одно ядро ​​​​ЦП, поэтому он действительно мог выполнять только одну задачу за раз, даже если он мог достаточно быстро переключаться между задачами. что это похоже на многозадачность. Гиперпоточность попыталась компенсировать это.

Одно физическое ядро ​​ЦП с технологией Hyper-Threading отображается в операционной системе как два логических ЦП. ЦП по-прежнему один ЦП, так что это немного обман. В то время как операционная система видит два процессора для каждого ядра, фактическое аппаратное обеспечение ЦП имеет только один набор ресурсов выполнения для каждого ядра. ЦП делает вид, что у него больше ядер, чем на самом деле, и использует собственную логику для ускорения выполнения программы. Другими словами, операционная система обманом видит два ЦП для каждого фактического ядра ЦП.

Гиперпоточность позволяет двум логическим ядрам ЦП совместно использовать физические ресурсы выполнения. Это может несколько ускорить процесс — если один виртуальный ЦП остановлен и ждет, другой виртуальный ЦП может занять свои исполнительные ресурсы. Гиперпоточность может помочь ускорить вашу систему, но она далеко не так хороша, как наличие дополнительных ядер.

К счастью, технология Hyper-Threading стала «бонусом». В то время как исходные потребительские процессоры с гиперпоточностью имели только одно ядро, которое маскировалось под несколько ядер, современные процессоры Intel теперь имеют как несколько ядер, так и технологию гиперпоточности. Ваш двухъядерный ЦП с гиперпоточностью отображается в операционной системе как четыре ядра, а четырехъядерный ЦП с гиперпоточностью — как восемь ядер. Гиперпоточность не заменяет дополнительные ядра, но двухъядерный ЦП с гиперпоточностью должен работать лучше, чем двухъядерный ЦП без гиперпоточности.

Несколько ядер

Изначально процессоры имели одно ядро. Это означало, что на физическом ЦП был один центральный процессор. Для повышения производительности производители добавляют дополнительные «ядра» или центральные процессоры. Двухъядерный ЦП имеет два центральных процессора, поэтому операционной системе он представляется как два ЦП. Например, ЦП с двумя ядрами может одновременно запускать два разных процесса. Это ускоряет вашу систему, потому что ваш компьютер может делать несколько вещей одновременно.

В отличие от гиперпоточности здесь нет никаких хитростей — двухъядерный ЦП буквально имеет два центральных процессора на кристалле ЦП. Четырехъядерный ЦП имеет четыре центральных процессора, восьмиядерный ЦП — восемь центральных процессоров и т. д.

Это помогает значительно повысить производительность, сохраняя при этом физический модуль ЦП небольшим, чтобы он помещался в один сокет. Должен быть только один сокет ЦП с одним вставленным в него модулем ЦП, а не четыре разных сокета ЦП с четырьмя разными ЦП, каждому из которых требуется собственное питание, охлаждение и другое оборудование. Задержка меньше, потому что ядра могут обмениваться данными быстрее, поскольку все они находятся на одном чипе.

Диспетчер задач Windows показывает это достаточно хорошо. Вот, например, вы можете видеть, что эта система имеет один фактический ЦП (сокет) и четыре ядра. Hyperthreading делает каждое ядро ​​похожим на два ЦП для операционной системы, поэтому она показывает 8 логических процессоров.

Несколько процессоров

Большинство компьютеров имеют только один ЦП. Этот единственный ЦП может иметь несколько ядер или технологию гиперпоточности, но это все равно только один физический модуль ЦП, вставленный в один процессорный разъем на материнской плате.

До появления технологии Hyper-Threading и многоядерных процессоров люди пытались увеличить вычислительную мощность компьютеров, добавляя дополнительные процессоры. Для этого требуется материнская плата с несколькими процессорными сокетами. Материнской плате также требуется дополнительное оборудование для подключения этих разъемов ЦП к ОЗУ и другим ресурсам. В такой настройке много накладных расходов. Дополнительная задержка возникает, если процессоры должны взаимодействовать друг с другом, системы с несколькими процессорами потребляют больше энергии, а материнской плате требуется больше сокетов и оборудования.

Системы с несколькими ЦП сегодня не очень распространены среди домашних ПК. Даже мощный игровой настольный компьютер с несколькими видеокартами обычно имеет только один ЦП. Вы найдете многопроцессорные системы среди суперкомпьютеров, серверов и подобных высокопроизводительных систем, которым требуется максимальная вычислительная мощность.

Чем больше ЦП или ядер у компьютера, тем больше он может выполнять одновременно, что помогает повысить производительность большинства задач. Большинство компьютеров теперь имеют многоядерные ЦП — самый эффективный вариант, который мы обсуждали. Вы даже найдете процессоры с несколькими ядрами на современных смартфонах и планшетах. Процессоры Intel также поддерживают технологию Hyper-Threading, что является своего рода бонусом. Некоторые компьютеры, которым требуется большая мощность ЦП, могут иметь несколько ЦП, но это гораздо менее эффективно, чем кажется.

  • › 7 самых больших мифов об аппаратном обеспечении ПК, которые никогда не исчезнут
  • › Как узнать, какой процессор использует ваш Mac
  • › Стоит ли покупать Mac Studio?
  • › Почему вы, вероятно, не хотите переплачивать за более быстрый процессор в своем ноутбуке или планшете
  • › Что нового в обновлении Windows 10 за ноябрь 2019 г., уже доступно
  • › Только новые процессоры могут по-настоящему исправить ZombieLoad и Spectre
  • › В чем разница между процессорами Intel Core i3, i5, i7 и X?
  • › Что означает XD и как вы его используете?

Читайте также: