Різниця між многоядерною архітектурою і технологією гіперпоточності

Hyper-threading (англ. Hyper-threading - гіперпоточність, офіційна назва - hyper-threadingtechnology, HTT або HT) - технологія, розроблена компанією Intel для процесорів на мікроархітектурі NetBurst. HTT реалізує ідею «одночасної мультипоточності» (англ. Simultaneousmultithreading, SMT). HTT є розвитком технології суперпоточності (англ. Super-threading), що з'явилася в процесорах IntelXeon в лютому 2002 і в листопаді 2002 доданої в процесори Pentium 4. Після включення HTT один фізичний процесор (одне фізичне ядро) визначається операційною системою як два окремих процесора (два логічних ядра). За певних робочих навантаженнях використання HTT дозволяє збільшити продуктивність процесора. Суть технології: передача «корисної роботи» (англ. Usefulwork) бездіяльним виконавчим пристроям (англ. Executionunits).

Процесор, що підтримує технологію hyper-threading:

· може зберігати стан відразу двох потоків;

· має по одному набору регістрів і по одному контролеру переривань (APIC) на кожен логічний процесор;

Для операційної системи це виглядає як наявність двох логічних процесорів (англ. Logicalprocessor). У кожного логічного процесора є свій набір регістрів і контролер переривань (APIC). Інші елементи фізичного процесора є загальними для всіх логічних процесорів.

Розглянемо приклад. Фізичний процесор виконує потік команд першого логічного процесора. Виконання потоку команд припиняється по одній з наступних причин:

· відбулась помилка при зверненні до кешу процесора;

· виконано невірне передбачення розгалуження;

· очікується результат попередньої інструкції.

Фізичний процесор не буде бездіяльним, а передасть управління потоку команд другого логічного процесора. Таким чином, поки один логічний процесор очікує, наприклад, дані з пам'яті, обчислювальні ресурси фізичного процесора будуть використовуватися другим логічним процесором.

Мал.1.12. Порівняння багатоядерної архітектури з технологією гіперпоточності

Кожне ядро також може використовувати технологію SMT для почергового виконання декількох потоків, створюючи ілюзію декількох «логічних процесорів» на основі кожного ядра. На процесорах компанії Intel ця технологія носить назву Hyper-threading і подвоює число логічних процесорів в порівнянні з фізичними. На процесорах SunUltraSPARC таке збільшення може досягати 8 потоків на ядро.

Перевагами HTT вважаються:

· можливість запуску декількох потоків одночасно (багатопотоковий код);

· зменшення часу відгуку;

· збільшення числа користувачів, що обслуговуються сервером.