超线程是什么意思？怎么应用它呢？应用它时软硬件配置应注意些什么？

发布网友 发布时间：2022-04-23 07:13

我来回答

共3个回答

热心网友 时间：2023-10-06 08:13

谈到超线程技术，我们先得了解什么是线程，什么是多线程。对于计算机微处理器而言，程序只是一组编译过的机器代码，可以执行相关的数据计算与操作，这些代码由一条条的指令组成，每一个代码组就是一条线程。
现有主流CPU为x86架构，每次只能执行一条线程，即单线程。单CPU系统中，在执行指令的时候，CPU先找出相应指令所在的内存位置，执行下一条指令，再转换到另一个位置，在同一时间内CPU只能对应一个指令。线程可以中断，并把中间结果暂存在另一个特殊位置(堆栈)，不同的线程可以交叉运行，实现多任务，但每次运行的线程仍然仅有一条，千万不要把多任务和多线程混淆了。
既然一个CPU是单线程，那么两个CPU自然就可以双线程啦，如此类推，就会出现四路、八路系统。但双处理器系统的性能并不能达到单处理器的两倍，通常只有33%的性能增益。
为了提高CPU的性能，厂商通常采用增加工作频率和缓存容量的方法来提升速度，但这是治标不治本的方法，CPU只提高了速度，其内在潜力依然未能完全发挥，CPU的执行单元没有被充分利用，于是设计者就在CPU中加入两个逻辑处理单元，同时管理CPU的全部资源，直接提高CPU内核的工作效率。
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。
如何提升工作效率
那么，超线程技术是如何提高CPU性能的呢？
我们知道，CPU由很多执行单元组成(如整数运算单元、浮点运算单元和存储单元)，这些执行单元无法同时工作，大多数时间有一半执行单元是处于空闲状态。例如，MS Office等商业软件主要使用整数运算单元和读写/存储单元，几乎不涉及浮点运算单元，3D渲染软件主要使用浮点运算单元，很少涉及整数运算单元，很明显，这种设计造成了很大的浪费。如P4处理器内部有7个执行单元，每个时钟周期内，约有2个执行单元工作，它们共执行两次操作，那么，其他5个单元完全没有用到。
为了解决这个问题，高端电脑采用了ILP(Instruction Level Parallelism，指令级平行运算)技术，可以同时执行多条指令，提高单CPU的效率。而x86架构只能让多个CPU来执行不同的线程，不过硬件成本增加了不少，于是超线程技术处理器的出现正式兼容两者的优势。
传统处理器和支持超线程处理器在指令执行上的对比，参见^42030101a^1、^42030101b^2、^42030101c^3。
从上面的对比图可以看出：采用了超线程技术后，处理器真正并行执行多个线程，从而在同一频率和缓存的基础上实现了提高系统性能的技术变革。
超线程技术对商用和家用电脑而言，除了全面提升系统性能以外，还增加系统平台所能支持用户的数量，大幅降低系统的反应潜伏时间(因为任务能被分为几个隔离的线程来同时执行)，增加系统的指令执行数量，还有一点很关键的是，即使对于现有的IA-32体系软件它也能很好地兼容。因为，HTT处理器还提供一个中断指令，在执行适合单处理器的任务时，暂停其中一个逻辑内核，让操作系统识别为单处理器，在执行适合多处理器的任务时，重新打开逻辑内核，利用HTT来增加整体效率。
软硬件支持与应用
支持超线程技术需软硬件的支持，硬件方面需要主板北桥芯片的支持。目前支持超线程技术的北桥有850E、845E、845G(B版本)、845GV、845GE、845PE，以及未来英特尔能支持到533MHz FSB的北桥都将支持超线程技术。支持400MHz FSB的北桥是不支持超线程技术的，支持超线程技术的处理器配合这样的北桥使用时，只能作为传统的处理器使用。
超线程技术还需要主板对CPU的电源支持，需要主板能提供给处理器高达70A的电流，否则系统可能不能长期稳定工作。除此之处还需要主板BIOS的支持，需要BIOS加入特定的支持HTT处理器的代码。当BIOS检测到是超线程处理器时，在BIOS设置菜单中出现CPU Hyper-Threading(Enabled or Disabled)的选项。
超线程技术还需要操作系统的支持。目前支持超线程技术的有Windows XP和Linux 2.4.X。这不同于传统的处理器安装的Windows XP，使用超线程技术的处理器安装完Windows XP后在设备管理器中能显示有两个处理器和ACPI Multiprocessor PC。
当然你的处理器必须支持超线程技术。从即将于下个月发布的3.06GHz P4开始，英特尔的处理器都将支持超线程技术。
这里笔者以QDI的P2E 333和P8 333这两款主板为例，它们的北桥芯片分别是英特尔845PE和845GE，支持533MHz FSB和DDR333，支持处理器超线程技术；主板的CPU供电电源模块符合英特尔Northwood FMB2标准，能提供70A的电流；在测试中使用超线程处理器3.06GHz P4 CPU(实验样品)开机后，进入BIOS中出现CPU Hyper-Threading的选项。
安装Windows XP后，设备管理器出现两个处理器和ACPI Multiprocessor PC，在任务管理器中出现两个CPU实时使用率的图标，如^42030101d^4：
笔者对开启和关闭CPU Hyper-Threading功能的测试中，发现启用超线程技术能使系统性能提高近20%左右。

热心网友 时间：2023-10-06 08:14

看看intel官方主页对其的回答
http://www.intel.com/cd/business/enterprise/apac/zho/bss/procts/85080.htm

热心网友 时间：2023-10-06 08:14

超线程技术简单的来说就是可以虚拟出一个处理器，但需要硬件和软件的支持，操作系统得是XP