Hyper-Threading texnologiyasi Rivojlanish tarixi Texnologiyaning mohiyati

Mavzu: Hyper-Threading texnologiyasi
Reja:

1. 
   Hyper-Threading texnologiyasi
   
2. 
   Rivojlanish tarixi
   
3. 
   Texnologiyaning mohiyati
   

Hyper-Threading texnologiyasi Intel protsessorlarida 10 yildan ko'proq vaqt oldin paydo bo'lgan deb aytish qo'rqinchli. Va hozirda u Core protsessorlarining muhim elementi hisoblanadi. Biroq, o'yinlarda HT zarurligi haqidagi savol hali ham to'liq tushunilmagan. Biz geymerlarga Core i7 kerakmi yoki Core i5 bilan ishlash yaxshiroqmi, degan test o‘tkazishga qaror qildik. Shuningdek, Core i3 Pentiumdan qanchalik yaxshiroq ekanligini bilib oling.

Intel tomonidan ishlab chiqilgan va mashhur Pentium 4 dan boshlab faqat kompaniya protsessorlarida qo'llaniladigan Hyper-Threading texnologiyasi endi oddiy narsadir. Hozirgi va oldingi avlod protsessorlarining katta qismi u bilan jihozlangan. U yaqin kelajakda ham qo'llaniladi.
Va shuni tan olishimiz kerakki, Hyper-Threading texnologiyasi foydali va unumdorlikka ijobiy ta'sir qiladi, aks holda Intel o'z protsessorlarini qatorga joylashtirish uchun undan foydalanmaydi. Va ikkinchi darajali element sifatida emas, balki eng muhimlaridan biri, eng muhimi. Nima haqida gapirayotganimizni tushunish uchun biz Intel protsessorlarini segmentatsiyalash tamoyilini baholashni osonlashtiradigan jadval tayyorladik.
Ko'rib turganingizdek, Pentium va Core i3 o'rtasida, shuningdek, Core i5 va Core i7 o'rtasida juda kam farqlar mavjud. Aslida, i3 va i7 modellari Pentium va i5 dan faqat bitta yadrodagi L3 kesh hajmida farq qiladi (albatta, soat chastotasini hisobga olmaganda). Birinchi juftlik 1,5 megabaytga, ikkinchisi esa 2 megabaytga ega. Bu farq protsessorlarning ishlashiga keskin ta'sir qila olmaydi, chunki kesh hajmidagi farq juda kichik. Shuning uchun Core i3 va Core i7 Hyper-Threading texnologiyasini qo'llab-quvvatladi, bu esa ushbu protsessorlarga tegishli ravishda Pentium va Core i5 ga nisbatan ishlash ustunligiga ega bo'lish imkonini beruvchi asosiy element hisoblanadi.
Natijada, biroz kattaroq kesh va Hyper-Threading qo'llab-quvvatlashi protsessorlar uchun narxlarni sezilarli darajada oshirish imkonini beradi. Masalan, Pentium liniyasi protsessorlari (taxminan 10 ming tenge) Core i3 (taxminan 20 ming tenge) dan ikki baravar arzonroq va jismonan, apparat darajasida ular mutlaqo bir xil bo'lishiga qaramay, va shunga mos ravishda, bir xil asosiy xarajat ... Core i5 (taxminan 30 ming tenge) va Core i7 (taxminan 50 ming tenge) o'rtasidagi narx farqi ham juda katta, garchi pastroq modellarda ikki baravar kam.
Narxlarning bunday o'sishi qanchalik asosli? Hyper-Threading-ning haqiqiy o'sishi qanday? Javob uzoq vaqtdan beri ma'lum: daromad boshqacha - barchasi dasturga va uni optimallashtirishga bog'liq. Biz eng talabchan "uy" ilovalaridan biri sifatida HT o'yinlarda nimani berishini sinab ko'rishga qaror qildik. Bundan tashqari, ushbu test protsessordagi yadrolar sonining o'yin samaradorligiga ta'siri haqidagi oldingi maqolamizga ajoyib qo'shimcha bo'ladi.
Sinovlarga o'tishdan oldin, Hyper-Threading texnologiyasi nima ekanligini eslaylik (yoki bilib olaylik). Intelning o'zi ta'kidlaganidek, tanishtirish bu texnologiya ko'p yillar oldin, bu borada ayniqsa murakkab narsa yo'q. Darhaqiqat, XTni jismoniy darajada joriy qilish uchun zarur bo'lgan narsa bitta jismoniy yadroga registrlar to'plami va uzilish boshqaruvchisini emas, balki ikkitasini qo'shishdir. Pentium 4 protsessorlarida bular qo'shimcha elementlar tranzistorlar sonini atigi besh foizga oshirdi. Zamonaviy Ivy Bridge yadrolarida (shuningdek, Sandy Bridge va kelajak Haswellda) hatto to'rtta yadro uchun qo'shimcha elementlar qolipni hatto 1 foizga oshirmaydi.
Qo'shimcha registrlar va uzilish tekshiruvi dasturiy ta'minotni qo'llab-quvvatlash bilan birgalikda operatsion tizimga bitta jismoniy yadroni emas, balki ikkita mantiqiy yadroni ko'rishga imkon beradi. Shu bilan birga, tizim tomonidan yuboriladigan ikkita oqimdan ma'lumotlarni qayta ishlash ham bir yadroda amalga oshiriladi, lekin ba'zi o'ziga xosliklarga ega. Butun protsessor ham bitta ipning ixtiyorida qoladi, lekin ba'zi protsessor bloklari bo'shab, ishlamay qolishi bilan ular darhol ikkinchi ipga beriladi. Buning yordamida bir vaqtning o'zida barcha protsessor bloklaridan foydalanish va shu bilan uning samaradorligini oshirish mumkin bo'ldi. Intelning o'ziga ko'ra, ideal sharoitlarda ishlash ko'rsatkichi 30 foizgacha bo'lishi mumkin. To'g'ri, bu ko'rsatkichlar faqat Pentium 4 uchun juda uzun quvur liniyasi uchun to'g'ri keladi, zamonaviy protsessorlar HTdan kamroq foyda ko'radi.
Ammo Hyper-Threading uchun ideal sharoitlar har doim ham shunday emas. Va eng muhimi, HT ishining eng yomon natijasi - unumdorlikning kamayishi emas, balki ishlashning pasayishi. Ya'ni, ma'lum sharoitlarda, HT bo'lmagan protsessorning ishlashi HT bo'lmagan protsessorga nisbatan pasayadi, chunki ipni ajratish va navbatga qo'yish uchun qo'shimcha xarajatlar parallel iplarni hisoblashdagi o'sishdan sezilarli darajada oshadi, bu mumkin bo'ladi. alohida holat. Va bunday holatlar Intel xohlaganidan ko'ra ko'proq uchraydi. Bundan tashqari, Hyper-Threading-dan ko'p yillar foydalanish vaziyatni yaxshilamadi. Bu, ayniqsa, ma'lumotlarni qayta ishlash, ilovalar nuqtai nazaridan juda murakkab va hech qanday standart bo'lmagan o'yinlar uchun to'g'ri keladi.
Hyper-Threading-ning o'yin samaradorligiga ta'sirini aniqlash uchun biz yana uzoq sabrli Core i7-2700K sinov protsessoridan foydalandik va yadrolarni o'chirib, HT-ni yoqish / o'chirish orqali bir vaqtning o'zida to'rtta protsessorni simulyatsiya qildik. An'anaviy ravishda ularni Pentium (2 yadroli, HT o'chirilgan), Core i3 (2 yadroli, HT yoqilgan), Core i5 (4 yadroli, HT o'chirilgan) va Core i7 (4 yadroli, HT yoqilgan) deb atash mumkin. Nega shartli? Avvalo, chunki ba'zi xususiyatlarga ko'ra ular haqiqiy mahsulotlarga mos kelmaydi. Xususan, yadrolarni o'chirib qo'yish uchinchi darajali kesh hajmining mos ravishda qisqarishiga olib kelmaydi - uning hajmi hamma uchun 8 megabaytni tashkil qiladi. Bundan tashqari, bizning barcha "shartli" protsessorlarimiz bir xil 3,5 gigagertsli chastotada ishlaydi, bu hali barcha Intel protsessorlari tomonidan erishilmagan.
Biroq, bu yaxshi tomonga, chunki hammaning o'zgarmasligi tufayli muhim parametrlar Biz Hyper-Threading-ning o'yin samaradorligiga haqiqiy ta'sirini hech qanday ogohlantirishsiz bilib olamiz. Va bizning "shartli" Pentium va Core i3 o'rtasidagi ishlashdagi foiz farqi, chastotalar teng bo'lsa, haqiqiy protsessorlar orasidagi farqga yaqin bo'ladi. Bundan tashqari, biz Sandy Bridge arxitekturasiga ega protsessordan foydalanayotganimiz chalkash bo'lmasligi kerak, chunki "Yalang'och ishlash - ALU va FPU samaradorligini tekshirish" maqolasida o'qishingiz mumkin bo'lgan samaradorlik testlarimiz Hyper-ning ta'sirini ko'rsatdi. Core protsessorlarining so'nggi avlodlarida o'zgarishsiz qolmoqda. Katta ehtimol bilan tegishli bu material yaqinlashib kelayotgan Haswell protsessorlari uchun ham bo'ladi.
Sinov metodologiyasiga oid barcha savollar, shuningdek, Hyper-Threading texnologiyasining ishlash xususiyatlari muhokama qilinganga o'xshaydi va shuning uchun eng qiziqarli - testlarga o'tish vaqti keldi.
Biz protsessor yadrolari sonining o'yin samaradorligiga ta'sirini o'rgangan testimizda ham, biz 3DMark 11 protsessor unumdorligi bo'yicha juda xotirjam ekanligini va hatto bitta yadroda ham mukammal ishlashini aniqladik. Hyper-Threading xuddi shunday "kuchli" ta'sirga ega edi. Ko'rib turganingizdek, test Pentium va Core i7 o'rtasidagi farqlarni mutlaqo sezmaydi, oraliq modellar ham.
Qadimgi jangchiga Hyper-Threading kirpi futbolkasidan ko'ra ko'proq kerak emas - uning ta'siri F1 2011 yoki Crysis 2 dagi kabi sezilmaydi. Shu bilan birga, shuni ta'kidlaymizki, HTni ikki yadroli qurilmada yoqish. protsessor bitta qo'shimcha ramka olib keldi. Bu, albatta, Core i3 ni Pentium dan yaxshiroq deb aytish uchun etarli emas. Hech bo'lmaganda, bu yaxshilanish ushbu protsessorlar orasidagi narx farqiga aniq mos kelmaydi. Core i5 va Core i7 o'rtasidagi narx farqini eslashning hojati yo'q, chunki HT-ni qo'llab-quvvatlamaydigan protsessor yana tezroq bo'lib chiqdi. Va sezilarli darajada tezroq - 7 foizga. Nima bo'lishidan qat'iy nazar, biz yana shuni ta'kidlaymizki, to'rtta ip bu o'yin uchun maksimaldir, shuning uchun HyperThreading Ushbu holatda Core i7 ga yordam bermaydi, lekin aralashadi.
Agar siz BIOS sozlamalari tarkibini diqqat bilan ko'rib chiqsangiz, u erda CPU Hyper Threading Technology opsiyasini ko'rgan bo'lishingiz mumkin. Va siz Hyper Threading nima ekanligini (Hyper Threading Technology, rasmiy nomi Hyper Threading Technology, HTT) va bu variant nima uchun ekanligini qiziqtirgandirsiz.
Hyper Threading nisbatan yangi texnologiya Pentium arxitektura protsessorlari uchun Intel tomonidan ishlab chiqilgan. Amaliyot shuni ko'rsatadiki, Hyper Threading texnologiyasidan foydalanish ko'p hollarda protsessor unumdorligini taxminan 20-30% ga oshirishga imkon berdi.
Bu erda kompyuterning markaziy protsessorining umuman qanday ishlashini esga olishingiz kerak. Kompyuterni yoqqaningizdan va undagi dasturni ishga tushirishingiz bilan protsessor undagi mashina kodi deb ataladigan ko'rsatmalarni o'qiy boshlaydi. Har bir ko'rsatmani navbatma-navbat o'qiydi va ularni birma-bir bajaradi.
Biroq, ko'pgina dasturlarda bir vaqtning o'zida bir nechta dasturiy jarayonlar mavjud. Bundan tashqari, zamonaviy operatsion tizimlar foydalanuvchiga bir nechtasiga ega bo'lish imkonini beradi ishlaydigan dasturlar... Va ular shunchaki yo'l qo'ymaydilar - aslida, operatsion tizimda bitta jarayon bajarilgan vaziyat bugungi kunda mutlaqo aqlga sig'maydi. Shu sababli, eski texnologiyalar bo'yicha ishlab chiqilgan protsessorlar bir vaqtning o'zida bir vaqtning o'zida bir nechta jarayonlarni qayta ishlashni talab qiladigan holatlarda past unumdorlikka ega edi.
Albatta, bu muammoni hal qilish uchun siz tizimga bir vaqtning o'zida bir nechta protsessorlarni yoki bir nechta jismoniy hisoblash yadrolaridan foydalanadigan protsessorlarni kiritishingiz mumkin. Ammo bunday yaxshilanish qimmat, texnik jihatdan qiyin va amaliy nuqtai nazardan har doim ham samarali emas.