Este necesar hyper threading? Încă o dată despre Hyper-Threading

Hyper-Threading (hyper threading, „hiper threading”, hyper threading - rusă) - tehnologie dezvoltată de companie Intel, permițând nucleului procesorului să execute mai mult de unul (de obicei două) fire de date. Din moment ce s-a constatat că un procesor tipic în majoritatea sarcinilor utilizează nu mai mult de 70% din toată puterea de calcul, s-a decis să se folosească o tehnologie care permite, atunci când anumite unități de calcul sunt inactive, să le încarce cu lucru cu un alt fir. Acest lucru vă permite să creșteți performanța kernel-ului de la 10 la 80% in functie de sarcina.

Înțelegerea modului în care funcționează Hyper-Threading .

Să presupunem că procesorul efectuează calcule simple și, în același timp, blocul de instrucțiuni este inactiv și SIMD extensii.

Modulul de adresare detectează acest lucru și trimite acolo date pentru calcule ulterioare. Dacă datele sunt specifice, atunci aceste blocuri le vor executa mai lent, dar datele nu vor fi inactive. Sau le vor preprocesa pentru o procesare rapidă ulterioară de către blocul corespunzător. Acest lucru oferă câștiguri suplimentare de performanță.

Desigur, firul virtual nu ajunge la un nucleu cu drepturi depline, dar acest lucru vă permite să obțineți aproape 100% eficiența puterii de calcul, încărcând aproape întregul procesor cu lucru, împiedicându-l să rămână inactiv. Cu toate acestea, pentru a implementa tehnologia HT durează doar aproximativ 5% spațiu suplimentar pe cip, iar performanța poate fi uneori adăugată 50% . Această zonă suplimentară include blocuri de registru suplimentare și predicții de ramuri care calculează fluxul unde poate fi utilizată puterea de procesare în acest momentși trimite acolo date din blocul de adresare suplimentar.

Pentru prima dată, tehnologia a apărut pe procesoare Pentium 4, dar nu a existat o creștere mare a performanței, deoarece procesorul în sine nu avea putere mare de calcul. Creșterea a fost în cel mai bun caz 15-20% , iar în multe sarcini procesorul a funcționat mult mai lent decât fără HT.

Încetini procesor datorită tehnologiei Hyper Threading, apare dacă:

• Cache insuficientă pentru toate acestea și se repornește ciclic, încetinind procesorul.
• Datele nu pot fi procesate corect de către predictorul de ramură. Apare în principal din cauza lipsa de optimizare pentru anumite programe sau suport din partea sistemului de operare.
• Poate apărea și din cauza dependențe de date, când, de exemplu, primul thread necesită date imediate de la al doilea, dar nu este încă gata, sau este în linie pentru un alt thread. Sau datele ciclice necesită anumite blocuri pentru procesare rapidă și sunt încărcate cu alte date. Pot exista multe variații ale dependenței de date.
• Dacă nucleul este deja încărcat puternic și modulul de predicție a ramurilor „insuficient de inteligent” trimite în continuare date care încetinesc procesorul (relevant pentru Pentium 4).

După Pentium 4, Intel a început să folosească tehnologia doar începând de la Core i7 prima generație, sărind peste seria 2 .

Puterea de calcul a procesoarelor a devenit suficientă pentru implementarea completă a hyperthreading-ului fără prea mult rău, chiar și pentru aplicații neoptimizate. Mai târziu, Hyper-Threading a apărut pe procesoare de clasa medie și chiar buget și portabile. Folosit pe toate seriile Core i (i3; i5; i7) și mai departe procesoare mobile Atom(deloc). Ceea ce este interesant este procesoare dual core Cu HT, obțineți un câștig de performanță mai mare decât cele quad-core din utilizarea Hyper-Threading, în picioare 75% cu drepturi depline quad-nucleare.

Unde este utilă tehnologia HyperThreading?

Va fi util pentru utilizare împreună cu programe profesionale, grafice, analitice, matematice și științifice, editori video și audio, arhivatori ( Photoshop, Corel Draw, Maya, 3D’s Max, WinRar, Sony Vegas & etc). Toate programele în care este folosit număr mare calcule, HT va fi cu siguranță util util. Din fericire, în 90% cazuri, astfel de programe sunt bine optimizate pentru utilizarea sa.

HyperThreading indispensabil pentru sistemele server. De fapt, a fost parțial dezvoltat pentru această nișă. Datorită HT, puteți crește semnificativ randamentul procesorului atunci când există un număr mare de sarcini. Fiecare thread va fi descărcat la jumătate, ceea ce are un efect benefic asupra adresei datelor și predicției ramurilor.

Multe jocuri pe calculator, au o atitudine negativă față de prezență Hyper-Threading, datorită căruia numărul de cadre pe secundă scade. Acest lucru se datorează lipsei de optimizare pentru Hyper-Threading din partea jocului. Optimizarea numai din partea sistemului de operare nu este întotdeauna suficientă, mai ales atunci când lucrați cu date neobișnuite, diverse și complexe.

Pe plăcile de bază care suportă HT, puteți oricând dezactiva tehnologia hyperthreading.

Astăzi am decis să tratez subiectul oportunitatea de a cumpăra procesoare cu Hyper-Threading(Hyper Trading) pentru jocuri.

Primul lucru de remarcat este că nu poate exista un răspuns clar la întrebarea pusă. Pentru unii, Hyper-Threading este o necesitate, dar pentru alții va fi o risipă inutilă de bani. Voi analiza ambele opțiuni și după citirea articolului (sper) toată lumea va putea evalua independent care dintre aceste cazuri este al lor și, în consecință, va trage concluzii WEIZED despre oportunitatea achiziționării unui procesor cu Hyper-Threading pentru ei înșiși.

Hyper-Threading implică împărțirea procesării datelor de către nucleul procesorului în 2 fire paralele. Ideea este bine surprinsă de următorul citat:

Când are loc o pauză în timpul execuției unui fir de execuție de către unul dintre procesoarele logice (ca urmare a unei erori de cache, a unei erori de predicție a ramurilor, a așteptării rezultatului unei instrucțiuni anterioare), atunci controlul este transferat firului de execuție într-un alt procesor logic . Astfel, în timp ce un proces așteaptă, de exemplu, date din memorie, resursele de calcul ale procesorului fizic sunt folosite pentru a procesa un alt proces.

Aplicații care NU au nevoie de Hyper-Threading.

Hyper-Threading NU este necesar pentru:

• 90% jocuri pe calculator, atât moderne, cât și cele care vor fi lansate în următorii ani;
• aplicații de birou.

Justificare pentru inutilitatea Hyper-Threading.

Hyper-Threading are o răspândire serioasă a câștigurilor de productivitate de la 0% (adică inutilitate completă) la 30% (ceea ce este foarte vizibil), care depinde de următorii factori:

1. Optimizarea unei singure aplicații pentru lucrul cu 8 sau mai multe fire.

Dacă aplicația nu este optimizată pentru 8 fire, atunci Hyper-Threading nu va oferi niciun beneficiu.

În unele cazuri, încercările software-ului „neantrenat” de a lucra cu 8 nuclee au ca rezultat chiar faptul că un procesor cu 8 fire de execuție arată rezultate mai proaste decât „fratele său mai mic” fără Hyper-Threading.

2. Procent de încărcare procesor

Cu cât procentul de încărcare a procesorului este mai mare, cu atât impactul Hyper-Threading este mai vizibil. Și invers - la sarcină mică nu vei observa influența acesteia.

Pe baza acestor date, putem concluziona că Hyper-Threading NU este necesar pentru:

• 90% dintre jocurile pe calculator, moderne și cele care vor fi lansate în următorii ani. Nu oferă suficientă încărcare CPU;
• aplicații de birou.

Unde este NECESARĂ Hyper-Threading?

• Beneficiile sunt incontestabile Hyper-Threading în 3D Max iar în alte prof. aplicatii. În experimentele mele, această tehnologie a redus timpul de randare cu 30%;
• Hyper-Threading este util și pentru TOP 10% dintre jocurile moderne pe computer (cum ar fi Crysis 3), precum și jocuri similare care vor fi lansate în viitor.

Mai multe motive pentru a utiliza Hyper-Threading pentru jocuri

Chiar dacă sunt foarte puține jocuri pe PC astăzi care sunt optimizate pentru 8 fire, tot cred că cumpărarea unui i7 cu 8 fire are sens, mai ales cu privirea către viitor.

În primul rând calculatoare de jocuri din înțelesul meu, ar trebui să se concentreze nu pe majoritatea jocurilor, ci pe cele mai bune jocuri. Dar, de fapt, astăzi există jocuri optimizate pentru 8 fire și care oferă 70+% încărcare CPU.

În al doilea rând, ne putem aștepta doar la îmbunătățiri ale jocurilor și, în consecință, la o creștere a cerințelor acestora asupra procesorului. Mai ales ținând cont de faptul că consolele au DEJA 8 nuclee și aceasta ar trebui luată drept „bara” pentru sistemele de jocuri în următorii ani.

Observ că în în acest caz, Nu este vorba despre speculațiile unui blogger individual, ci despre previziunile a două echipe ale celor mai buni profesioniști care lucrează pe platforme precum PS și XBox.

În al treilea rând, procesorul îmbătrânește de 2-3 ori mai lent decât placa video. Acest fapt vă permite să înlocuiți placa video, să zicem, într-un an sau doi și astfel să vă puteți bucura de nou jocurile curente. Dar acest lucru este posibil numai dacă procesorul le trage pe ambele placa video noua si un joc nou. ÎN altfel, va deveni o legătură limitativă și nu va permite ca întregul potențial al plăcii video să fie demonstrat în niciun joc specific, care necesită procesor.

Luând în considerare toate cele trei puncte, cumpărarea unui procesor cu Hyper-Threading pare o decizie foarte rezonabilă pentru computerele de gaming.

Există informații pe Internet despre inutilitate Hyper-Tradingîn principiu.

În numele meu, am decis să efectuez un mini-test, redând o mică scenă cu Hyper-Trading activat și dezactivat.

Deci, prima tranzacție Hyper este dezactivată. Timp de redare 188 sec.

Porniți-l. Timpul de redare este redus la 151 de secunde.

Dacă ați privit cu atenție conținutul Configurare BIOS, atunci este posibil să fi observat acolo opțiunea CPU Hyper Threading Technology. Și poate v-ați întrebat ce este Hyper Threading (sau hyperthreading, numele oficial este Hyper Threading Technology, HTT) și pentru ce este această opțiune.

Hyper Threading este comparativ tehnologie nouă, dezvoltat de Intel pentru procesoarele cu arhitectură Pentium. După cum a demonstrat practica, utilizarea tehnologiei Hyper Threading a făcut posibilă în multe cazuri creșterea performanței CPU cu aproximativ 20-30%.

Aici trebuie să vă amintiți cum funcționează, în general, procesorul central al unui computer. De îndată ce porniți computerul și rulați un program pe acesta, CPU începe să citească instrucțiunile conținute în el, scrise în așa-numitul cod mașină. Citește fiecare instrucțiune pe rând și le execută una după alta.

Cu toate acestea, multe programe au mai multe procese software care rulează simultan. În plus, sistemele de operare moderne permit utilizatorului să aibă mai multe rulează programe. Și nu doar o permit - de fapt, o situație în care un singur proces rulează în sistemul de operare este complet de neconceput astăzi. Prin urmare, procesoarele dezvoltate folosind tehnologii mai vechi au avut performanțe scăzute în cazurile în care era necesară procesarea mai multor procese simultane.

Desigur, pentru a rezolva această problemă, puteți include mai multe procesoare sau procesoare care folosesc mai multe nuclee fizice de calcul în sistem. Dar o astfel de îmbunătățire este costisitoare, complexă din punct de vedere tehnic și nu întotdeauna eficientă din punct de vedere practic.

Istoricul dezvoltării

Prin urmare, s-a decis crearea unei tehnologii care să permită procesarea mai multor procese pe un nucleu fizic. În acest caz, pentru programe, va arăta în exterior ca și cum ar exista mai multe nuclee de procesor în sistem simultan.

Suportul pentru tehnologia Hyper Threading a apărut pentru prima dată în procesoare în 2002. Acestea erau procesoare din familia Pentium 4 și server procesoare Xeon cu o frecvență de ceas peste 2 GHz. Inițial, tehnologia a primit numele de cod Jackson, dar apoi numele a fost schimbat în Hyper Threading, ceea ce este mai ușor de înțeles pentru publicul larg - care poate fi tradus aproximativ ca „super-threading”.

În același timp, conform Intel, suprafața cristalului de procesor care suportă Hyper Threading a crescut față de modelul anterior care nu o suportă doar cu 5%, cu o creștere medie a performanței de 20%.

În ciuda faptului că tehnologia s-a dovedit în general bună, cu toate acestea, din mai multe motive, Intel a decis să dezactiveze tehnologia Hyper Threading în procesoarele din familia Core 2 care l-au înlocuit pe Pentium 4. Hyper Threading, însă, a reapărut ulterior în procesoarele din Arhitecturile Sandy Bridge și Ivy Bridge și Haswell, fiind reproiectate semnificativ.

Esența tehnologiei

Înțelegerea tehnologiei Hyper Threading este importantă deoarece este una dintre... funcții cheie V procesoare Intel.

În ciuda întregului succes pe care l-au obținut procesoarele, acestea au un dezavantaj semnificativ - pot executa doar o instrucțiune la un moment dat. Să presupunem că ați lansat simultan aplicații precum editor de text, browser și Skype. Din punctul de vedere al utilizatorului, acest mediu software poate fi numit multitasking, cu toate acestea, din punctul de vedere al procesorului acest lucru este departe de a fi cazul. Nucleul procesorului va executa în continuare o instrucțiune pe o anumită perioadă de timp. În acest caz, sarcina procesorului este de a distribui resursele de timp ale procesorului între aplicațiile individuale. Deoarece această execuție secvențială a instrucțiunilor se întâmplă extrem de rapid, nu o observi. Și vi se pare că nu există nicio întârziere.

Dar există încă o întârziere. Întârzierea apare din cauza modului în care fiecare program furnizează procesorului cu date. Fiecare flux de date trebuie să sosească la un moment specific și să fie procesat individual de procesor. Tehnologia Hyper Threading face posibil ca fiecare nucleu de procesor să programeze procesarea datelor și să distribuie resurse simultan pentru două fire.

Trebuie remarcat faptul că în nucleul procesoarelor moderne există mai multe așa-numite dispozitive de execuție, fiecare dintre ele fiind conceput pentru a efectua o operațiune specifică asupra datelor. În acest caz, unele dintre aceste dispozitive executive pot fi inactive în timp ce procesează date dintr-un fir.

Pentru a înțelege această situație, putem face o analogie cu muncitorii care lucrează într-un atelier de asamblare pe un transportor și prelucrează diferite tipuri de piese. Fiecare lucrător este echipat cu un instrument specific conceput pentru a îndeplini o sarcină. Cu toate acestea, dacă piesele ajung în ordinea greșită, apar întârzieri, deoarece unii lucrători așteaptă la coadă pentru a începe lucrul. Hyper Threading poate fi comparat cu o bandă transportoare suplimentară care a fost așezată în atelier, astfel încât lucrătorii anteriori inactivi să-și desfășoare operațiunile independent de ceilalți. Atelierul este încă unul, dar piesele sunt procesate mai rapid și mai eficient, ceea ce duce la reducerea timpului de nefuncționare. Astfel, Hyper Threading a făcut posibilă pornirea acelor unități de execuție a procesorului care erau inactive în timp ce executau instrucțiuni dintr-un fir.

De îndată ce porniți un computer cu un procesor dual-core care acceptă Hyper Threading și deschideți Windows Task Manager sub fila Performanță, veți găsi patru grafice în el. Dar asta nu înseamnă că ai de fapt 4 nuclee de procesor.

Acest lucru se întâmplă deoarece Windows crede că fiecare nucleu are două procesoare logice. Termenul „procesor logic” sună amuzant, dar înseamnă un procesor care nu există fizic. Windows poate trimite fluxuri de date către fiecare procesor logic, dar numai un nucleu realizează treaba. Prin urmare, un singur nucleu cu tehnologia Hyper Threading este semnificativ diferit de nucleele fizice separate.

Tehnologia Hyper Threading necesită suport de la următorul hardware și software:

• CPU
• Chipset placa de baza
• sistem de operare

Beneficiile tehnologiei

Acum să luăm în considerare următoarea întrebare: cât de mult mărește tehnologia Hyper Threading performanța computerului? În sarcinile de zi cu zi, cum ar fi navigarea pe Internet și tastarea, beneficiile tehnologiei nu sunt atât de evidente. Cu toate acestea, rețineți că procesoarele de astăzi sunt atât de puternice încât sarcinile de zi cu zi rareori folosesc pe deplin procesorul. În plus, multe depind și de modul în care este scris software. Este posibil să aveți mai multe programe care rulează simultan, dar dacă vă uitați la graficul de încărcare, veți vedea că este utilizat un singur procesor logic per nucleu. Acest lucru se întâmplă deoarece software-ul nu acceptă distribuția proceselor între nuclee.

Cu toate acestea, pentru sarcini mai complexe, Hyper Threading poate fi mai util. Aplicații precum programele de modelare 3D, jocurile 3D, programele de codare/decodare muzicală sau video și multe aplicații științifice sunt scrise pentru a profita din plin de multithreading. Astfel, puteți experimenta beneficiile de performanță ale unui computer compatibil cu Hyper Threading în timp ce jucați jocuri provocatoare, ascultați muzică sau vizionați filme. Creșterea performanței poate ajunge până la 30%, deși pot exista situații în care Hyper Threading nu oferă deloc un avantaj. Uneori, dacă ambele fire de execuție încarcă toate unitățile de execuție a procesorului cu aceleași sarcini, poate fi chiar observată o ușoară scădere a performanței.

Revenind la prezența unei opțiuni corespunzătoare în BIOS Setup care vă permite să setați parametrii Hyper Threading, în majoritatea cazurilor este recomandat să activați această funcție. Cu toate acestea, îl puteți dezactiva oricând dacă se dovedește că computerul rulează cu erori sau chiar are performanțe mai scăzute decât vă așteptați.

Concluzie

Deoarece creșterea maximă a performanței la utilizarea Hyper Threading este de 30%, nu se poate spune că tehnologia echivalează cu dublarea numărului de nuclee de procesor. Cu toate acestea, Hyper Threading este o opțiune utilă și, ca proprietar de computer, nu vă va răni. Avantajul său este deosebit de remarcat, de exemplu, în cazurile în care editați fișiere multimedia sau folosiți computerul ca stație de lucru pentru astfel de programe profesionale, cum ar fi Photoshop sau Maya.

Tehnologia Hyper-Threading (HT, hyperthreading) a apărut pentru prima dată în urmă cu 15 ani - în 2002, în procesoare Pentium 4 și Xeon, și de atunci a apărut în procesoarele Intel (în linia Core i, unele Atom, în în ultima vreme tot în Pentium), apoi a dispărut (suportul său nu era disponibil în liniile Core 2 Duo și Quad). Și în acest timp, a dobândit proprietăți mitice - se spune că prezența sa aproape dublează performanța procesorului, transformând i3-urile slabe în i5-urile puternice. În același timp, alții spun că HT este un truc obișnuit de marketing și este de puțin folos. Adevărul este, ca de obicei, la mijloc - în unele locuri există un sens din el, dar cu siguranță nu ar trebui să vă așteptați la o creștere de două ori.

Descrierea tehnică a tehnologiei

Să începem cu definiția dată pe site-ul Intel:

Tehnologia Intel® Hyper-Threading (Intel® HT) permite o utilizare mai eficientă a resurselor procesorului, permițând rularea mai multor fire de execuție pe fiecare nucleu. În ceea ce privește performanța, această tehnologie mărește debitul procesoarelor, îmbunătățind performanța generală a aplicațiilor multi-threaded.

În general, este clar că nimic nu este clar - doar fraze generale, dar ele descriu pe scurt tehnologia - HT permite unui nucleu fizic să proceseze simultan mai multe (de obicei două) fire logice. Dar cum? Procesor care acceptă hyperthreading:

• poate stoca informații despre mai multe fire de execuție simultan;
• conține un set de registre (adică blocuri memorie rapidăîn interiorul procesorului) și un controler de întrerupere (adică o unitate de procesor încorporată responsabilă de capacitatea de a procesa secvenţial cererile pentru apariţia oricărui eveniment care necesită atenţie imediată, de la diferite dispozitive) pe procesor logic.

Să presupunem că procesorul are două sarcini. Dacă procesorul are un nucleu, atunci le va executa secvențial, dacă două, atunci în paralel pe două nuclee, iar timpul de execuție al ambelor sarcini va fi egal cu timpul petrecut pe sarcina mai grea. Dar ce se întâmplă dacă procesorul este single-core, dar acceptă hyperthreading? După cum puteți vedea în imaginea de mai sus, atunci când efectuați o sarcină, procesorul nu este 100% ocupat - unele blocuri de procesor pur și simplu nu sunt necesare în această sarcină, undeva modulul de predicție a ramurilor face o eroare (care este necesară pentru a prezice dacă un ramura va fi executată în program), undeva există o eroare de acces la cache - în general, la executarea unei sarcini, procesorul este rareori ocupat mai mult de 70%. Iar tehnologia HT doar „împinge” o a doua sarcină în blocuri de procesor neocupate și se dovedește că două sarcini sunt procesate simultan pe un nucleu. Cu toate acestea, dublarea performanței nu are loc din motive evidente - de foarte multe ori se dovedește că două sarcini au nevoie de aceeași unitate de calcul în procesor, iar apoi vedem una simplă: în timp ce o sarcină este procesată, execuția celei de-a doua. este pur și simplu oprit în acest moment (pătrate albastre - prima sarcină, verde - a doua, roșie - sarcini care accesează același bloc în procesor):

Ca urmare, timpul petrecut de un procesor cu HT pe două sarcini se dovedește a fi mai mare decât timpul necesar pentru a calcula cea mai grea sarcină, dar mai puțin decât timpul necesar pentru a evalua secvențial ambele sarcini.

Avantajele și dezavantajele tehnologiei

Luând în considerare faptul că matrița procesorului cu suport HT este mai mare din punct de vedere fizic decât matrița procesorului fără HT cu o medie de 5% (acesta este cât ocupă blocurile de registre suplimentare și controlerele de întrerupere), iar suportul HT vă permite să încărcați procesor cu 90-95%, apoi față de 70% fără HT obținem că creșterea va fi în cel mai bun caz de 20-30% - cifra este destul de mare.

Totuși, nu totul este atât de bun: se întâmplă să nu existe deloc un câștig de performanță de la HT și chiar se întâmplă ca HT să înrăutățească performanța procesorului. Acest lucru se întâmplă din mai multe motive:

• Lipsa memoriei cache. De exemplu, i5-urile moderne quad-core au 6 MB de cache L3 - 1,5 MB per nucleu. În i7-urile quad-core cu HT, memoria cache este deja de 8 MB, dar deoarece există 8 nuclee logice, obținem doar 1 MB per nucleu - în timpul calculelor, este posibil ca unele programe să nu aibă suficient acest volum, ceea ce duce la o scădere a volumului. performanţă.
• Lipsa de optimizare software. Problema cea mai de bază este că programele consideră că nucleele logice sunt fizice, motiv pentru care atunci când se execută sarcini în paralel pe un nucleu, apar adesea întârzieri din cauza accesării sarcinilor la aceeași unitate de calcul, ceea ce în cele din urmă reduce câștigul de performanță de la HT la nimic.
• Dependența de date. Din punctul anterior rezultă - pentru a finaliza o sarcină, este necesar rezultatul alteia, dar nu a fost încă finalizat. Și din nou obținem timpi de nefuncționare, o reducere a încărcării procesorului și o creștere mică de la HT.

Programe care nu funcționează bine cu hyperthreading

În mod tradițional, aceasta este majoritatea jocurilor - de obicei sunt dificil de paralelizat în mod competent, așa că adesea patru nuclee fizice per frecvente inalte(i5 K-series) este mai mult decât suficientă pentru jocuri, paralelizarea care pentru 8 nuclee logice în i7 se dovedește a fi o sarcină imposibilă. Cu toate acestea, merită luat în considerare că există procese de fundal, iar dacă procesorul nu acceptă HT, atunci procesarea lor cade pe nucleele fizice, ceea ce poate încetini jocul. Aici câștigă i7 cu HT - toate sarcinile de fundal au în mod tradițional o prioritate mai mică, așa că atunci când rulează simultan pe un nucleu fizic al jocului și o sarcină de fundal, jocul va primi o prioritate sporită, iar sarcina de fundal nu va „distrage” nucleele. ocupat cu jocul - de aceea Pentru jocuri de streaming sau inregistrare, este mai bine sa iei un i7 cu hyperthreading.

Rezultate

Poate că rămâne o singură întrebare aici - are sens să luăm procesoare cu HT sau nu? Dacă vă place să păstrați cinci programe deschise în același timp și să jucați jocuri în același timp sau sunteți implicat în procesarea foto, video sau modelare - da, bineînțeles că merită luat. Și dacă sunteți obișnuit să închideți toate celelalte înainte de a lansa un program greu și nu vă băgați în procesare sau modelare, atunci un procesor cu HT nu vă este de nici un folos.

În februarie 2002, a debutat tehnologia proprietară Intel, Hyper-Threading. Ce este asta și de ce a devenit aproape universal astăzi? Răspunsul la această întrebare și multe altele vor fi discutate în acest material.

Istoria apariției tehnologiei HT

Primul procesor desktop care a suportat multithreading logic a fost Pentium de a patra generație. Hyper-Threading este o tehnologie care în acest caz a făcut posibilă procesarea a două fluxuri de date simultan pe un nucleu fizic. Mai mult, acest cip a fost instalat în soclul procesorului PGA478, a funcționat în modul de calcul pe 32 de biți, iar frecvența sa de ceas era de 3,06 GHz. Înainte de aceasta, acesta putea fi găsit doar în dispozitivele procesoare server din seria XEON.

După ce a obținut rezultate de succes în această nișă, Intel a decis să extindă HT la segmentul desktop. Ulterior, o întreagă familie de astfel de procesoare a fost lansată în cadrul PGA478. După debutul soclului LGA775, NT a fost temporar uitat. Dar odată cu începerea vânzărilor de LGA1156, a primit un al doilea vânt în 2009. De atunci, a devenit un atribut obligatoriu al soluțiilor de procesoare de la Intel, atât în ​​segmentul ultra-performanțe, cât și în sistemele informatice de buget.

Conceptul acestei tehnologii

Esența tehnologiei Intel Hyper-Threading este că, prin modificări minime în aspectul dispozitivului cu microprocesor, dezvoltatorii se asigură că, la nivel de sistem și software, codul este procesat în două fire de execuție pe un nucleu fizic. Toate elementele modulului de calcul rămân neschimbate, sunt adăugate doar registre speciale și un controler de întrerupere reproiectat.

Dacă dintr-un anumit motiv modulul de calcul fizic începe să stea inactiv, atunci al doilea fir de program este lansat pe el, în timp ce primul așteaptă să fie primite datele sau informațiile necesare. Adică, dacă anterior timpii de nefuncționare în funcționarea părții de calcul a cipurilor erau destul de frecvente, Hyper-Threading elimină aproape complet această posibilitate. Să ne uităm la ce este această tehnologie mai jos.

La nivel hardware

Sunt impuse cerințe sporite pentru hardware atunci când utilizați Hyper-Threading. Placa de bază, BIOS-ul și procesorul trebuie să o suporte. Cel puțin în soclu-ul procesorului PGA478, o astfel de compatibilitate trebuia acordată o atenție deosebită. Nu toate seturile logice de sistem în acest caz au fost orientate spre utilizarea NT, la fel ca dispozitivele procesoare. Și chiar dacă în nomenclatură placa de baza Dacă abrevierea mult râvnită era prezentă, asta nu însemna că cipurile au fost inițializate corect, deoarece BIOS-ul trebuia actualizat.

Situația în acest caz s-a schimbat dramatic de la LGA1156. Această platformă de calcul a fost concepută inițial pentru utilizarea Hyper-Threading. Prin urmare, utilizatorii nu au întâmpinat probleme semnificative cu utilizarea acestuia din urmă în acest caz. Același lucru este valabil și pentru cele ulterioare socluri de procesor cum ar fi LGA1155, LGA1151 și LGA1150.

Prizele de înaltă performanță LGA1366, LGA2011 și LGA2011-v3 s-ar putea lăuda cu o lipsă similară de probleme cu utilizarea HT. În plus, concurentul direct al Intel, AMD, a implementat o tehnologie logică multitasking foarte asemănătoare - SMT - în cea mai recentă generație de procesoare pentru AM4. Folosește un concept aproape identic. Singura diferență este în nume.

Componentele principale din partea software-ului

Trebuie remarcat faptul că, chiar dacă NT este pe deplin suportat de resurse hardware, nu va funcționa întotdeauna cu succes la nivel de software. Pentru început sistem de operare trebuie să poată lucra simultan cu mai multe nuclee de calcul. Versiunile învechite de software de sistem MS-DOS sau Windows 98 de astăzi nu au această caracteristică. Dar în Carcasa Windows 10 nu apar probleme, iar acest sistem de operare este deja proiectat pentru astfel de resurse hardware încă de la început computer personal.

Acum să ne dăm seama cum să activați Hyper-Threading în Windows Pentru a face acest lucru, trebuie instalat pe computer toate aplicațiile software necesare. De obicei, aceasta este utilitate specială de pe CD-ul plăcii de sistem. Are o filă specială în care puteți modifica valorile din BIOS în timp real. Acest lucru, la rândul său, duce la faptul că opțiunea Hyper-Threading din ea merge în poziția Activat și sunt activate fire logice suplimentare, chiar și fără a reporni sistemul de operare.

Tehnologia de activare

Mulți utilizatori începători pun destul de des o singură întrebare în etapa inițială a utilizării unui computer nou: problemă importantă referitor la Hyper-Threading: cum se activează? Sunt două moduri posibile solutii la aceasta problema. Una dintre ele folosește BIOS-ul. În acest caz, trebuie să faceți următoarele:

• Când porniți computerul, inițializam procedura de intrare în BIOS. Pentru a face acest lucru, țineți apăsat butonul DEL când apare ecranul de testare (în unele cazuri trebuie să țineți apăsat F2).
• După apariție ecran albastru trece mai departe cu aplicarea tastele de navigare la fila AVANSAT.
• Apoi găsim elementul Hyper-Threading pe el.
• Opus, trebuie să setați valoarea la Activat.

Dezavantaj cheie această metodă- aceasta este necesitatea repornirii computerului personal pentru a efectua aceasta operatie. O alternativă reală este utilizarea utilitarului de configurare a plăcii de bază. Această metodă a fost descrisă în detaliu în secțiunea anterioară. Și în acest caz, nu este deloc necesar să intrați în BIOS.

Dezactivarea NT

Prin analogie cu metodele de pornire a NT, există două moduri de a dezactiva această funcție. Una dintre ele poate fi efectuată numai în timpul inițializării sistemului informatic. Acest lucru, la rândul său, nu este în întregime convenabil în practică. Prin urmare, experții optează pentru a doua metodă, care se bazează pe utilizarea unui utilitar de calculator pe placa de bază. În primul caz, se efectuează următoarele manipulări:

1. Când încărcăm un computer electronic, intrăm în sistemul de bază de intrare-ieșire (al doilea nume este BIOS) conform metodei descrise anterior.
2. Ne deplasăm folosind tastele cursor la elementul de meniu Avansat.
3. Apoi, trebuie să găsiți elementul de meniu Hyper-Threading (în unele modele de plăci de bază poate fi desemnat ca HT). Vizavi de acesta, folosind butoanele PG DN și PG UP, setați valoarea la Dezactivat.
4. Salvăm modificările demolate folosind F10.
5. Ieșiți din BIOS și reporniți computerul personal.

În al doilea caz, atunci când utilizați utilitarul de diagnosticare a plăcii de bază, nu este nevoie să reporniți computerul. Acesta este avantajul său cheie. Algoritmul în acest caz este identic. Diferența este că folosește un utilitar special preinstalat de la producătorul plăcii de bază.

Anterior, au fost descrise două modalități principale de a dezactiva Hyper-Threading. Deși al doilea dintre ele este considerat nominal mai complex, este mai practic pentru că nu necesită repornirea computerului.

Modele de procesoare care acceptă NT

Inițial, așa cum sa menționat mai devreme, suportul Hyper-Threading a fost implementat doar în dispozitivele cu procesoare Pentium din seria 4 și numai în versiunea PGA478. Dar deja în cadrul LGA1156 și al platformelor de calcul ulterioare, tehnologia discutată în acest material a fost folosită în aproape toate modelele de cipuri posibile. Cu ajutorul acestuia, procesoarele Celeron au trecut de la o soluție cu un singur nucleu la o soluție cu două fire. La rândul lor, Penrium și i3 ar putea deja procesa 4 fluxuri de cod cu ajutorul său. Ei bine, soluțiile emblematice ale seriei i7 sunt capabile să lucreze simultan cu 8 procesoare logice.

Pentru claritate, prezentăm utilizarea NT în cadrul actualei platforme de calcul de la Intel - LGA1151:

• Procesoarele din seria Celeron nu suportă această tehnologie și au doar 2 unități de calcul.
• Cipurile Pentium line sunt echipate cu 2 miezuri și patru fire. Ca rezultat, NT în acest caz este pe deplin acceptat.
• Dispozitivele cu procesor mai puternice au un aspect similar. gama de modele Core i3: 2 module fizice pot funcționa în 4 fire.
• La fel ca majoritatea cipurilor Celeron de buget, Core i5 nu este echipat cu suport HT.
• Soluțiile emblematice i7 acceptă și HT. Doar în acest caz, în loc de 2 nuclee reale, există deja 4 unități de procesare a codului. Ei, la rândul lor, pot lucra deja în 8 fire.

Hyper-Threading - ce este această tehnologie și care este scopul ei principal? Acesta este multitasking logic, care permite, cu ajustări minime, hardware crește performanța sistemului informatic în ansamblu.

În ce cazuri este cel mai bine utilizată această tehnologie?

În unele cazuri, după cum sa menționat mai devreme, NT crește viteza cu care procesorul procesează codul programului. Hyper-Threading poate funcționa eficient doar cu software-ul fierbinte. Exemple tipice sunt codificatoarele video și audio, pachetele grafice profesionale și arhivatoarele. De asemenea, prezența unei astfel de tehnologii poate îmbunătăți semnificativ performanța sistem server. Dar cu o implementare cu un singur thread codul programului Prezența Hyper-Threading este nivelată, adică se obține un procesor obișnuit care rezolvă o sarcină pe un nucleu.

Avantaje și dezavantaje

Mânca anumite dezavantaje cu tehnologia Intel Hyper-Threading. Primul dintre acestea este costul crescut al procesorului. Dar o viteză mai mare și un aspect îmbunătățit al chipului de siliciu vor crește în orice caz prețul procesorului. De asemenea, suprafața crescută a bazei semiconductoare a dispozitivului procesor duce la o creștere a consumului de energie și a temperaturii. Diferența în acest caz este nesemnificativă și nu depășește 5%, dar încă există. Nu există alte deficiențe semnificative în acest caz.

Acum despre beneficii. Tehnologia proprietară NT de la Intel nu afectează performanța și performanța, adică un astfel de computer nu va putea scădea sub un anumit prag. Dacă software-ul acceptă perfect calculul paralel, atunci va exista o anumită creștere a vitezei și, desigur, a productivității.

Testele arată că în unele cazuri creșterea poate ajunge la 20%. Cel mai optimizat software în acest caz sunt diversele transcoduri de conținut multimedia, arhive și pachete grafice. Dar cu jocurile totul nu este atât de bine. Ei, la rândul lor, sunt capabili să funcționeze în 4 fire și, ca urmare, cipurile emblematice nu sunt capabile să depășească soluțiile de procesor de nivel mediu în acest caz.

O alternativă modernă de la AMD

Tehnologia Hyper-Threading nu este singura de acest gen astăzi. Ea are o alternativă reală. Odată cu lansarea platformei AM4, AMD i-a oferit un concurent demn sub forma SMT. La nivel hardware, acestea sunt soluții identice. Doar flagship-ul de la Intel poate procesa 8 fire de execuție, iar cipul AMD lider poate procesa 16. Numai această circumstanță indică faptul că a doua soluție este mai promițătoare.

Prin urmare, Intel este nevoită să își ajusteze urgent planurile de lansare a produselor și să ofere soluții de procesoare complet noi, care pot concura cu noii veniți de la AMD. Numai că astăzi nu au fost încă reamenajate. Prin urmare, dacă aveți nevoie de o platformă de computer accesibilă, atunci este mai bine să alegeți LGA1151 de la Intel. Dacă aveți nevoie de un spor de performanță, atunci AM4 de la AMD ar fi de preferat.