Технология HyperThreading
Такие операционные системы, как Windows NT 4.0/2000/XP Professional/2003 Server и Linux, в полной мере поддерживают компьютеры с двумя или более установленными физическими процессорами, дающими подобным системам большой прирост производительности по сравнению с однопроцессорными компьютерами. Тем не менее двухпроцессорные компьютеры и системные платы всегда были на порядок дороже их однопроцессорных "сородичей", а добавление второго процессора в поддерживающую подобную модернизацию систему приводило к возникновению различных сложностей, связанных с подбором одинаковой тактовой частоты и конфигурационных параметров для двух процессоров. Новейшая технология HyperThreading (HT) компании Intel позволяет одному процессору одновременно обрабатывать два независимых потока команд. Другими словами, HT превращает один физический процессор в два виртуальных.
Изначально технология HT была представлена в семействе серверных процессоров Xeon в марте 2002 года. Данная технология дала возможность виртуально вдвое увеличить количество процессоров многопроцессорных серверов. Затем HT появилась в предназначенных для рабочих станций процессорах Xeon с тактовой частотой шины 533 МГц, после чего в ноябре 2002 года дебютировала в процессоре Pentium 4 с тактовой частотой 3,06 ГГц, ориентированном на рынок домашних/офисных ПК.
Принцип работы
Поддерживающий HT процессор имеет два набора общих регистров, регистры управления и другие системные компоненты. В то же время логические процессоры совместно используют кэш-память, вычислительные блоки и шины данных/ввода-вывода. При выполнении программ каждый логический процессор обрабатывает один поток (рис. 3.2).
Совместное использование процессорных компонентов приводит к тому, что быстродействие системы с HT-процессором меньше быстродействия систем c двумя физическими процессорами. Однако выполнение нескольких приложений или одного многопоточного приложения в системе с HT-процессором демонстрирует прирост производительности примерно на 25% по сравнению с обычным однопроцессорным компьютером.
Требования к использованию
Технология HT, доступная для настольных систем, впервые появилась в процессоре Pentium 4 c тактовой частотой 3,06 ГГц. Более быстродействующие процессоры Pentium 4 и процессоры Pentium 4 с тактовой частотой шины 800 МГц также поддерживают HT. Тем не менее одного лишь процессора недостаточно для реализации этой технологии в компьютере. Существуют и другие требования.
■ Поддерживающая HT системная плата (набор микросхем). Может понадобиться обновление BIOS.
■ Поддержка BIOS включения/отключения HT. Если технология HyperThreading не поддерживается установленной операционной системой, HT необходимо отключить средствами BIOS.
■ Совместимая с HT операционная система, например Windows XP Home или Professional. При использовании режима HT в программе Device Manager (Диспетчер устройств)
будет показано два процессора.
Большинство новых наборов микросхем Intel для процессоров Pentium 4 поддерживают технологию HT; более подробная информация представлена в главе 4. Тем не менее, если системная плата или компьютер были выпущены до появления HT, необходимо программно обновить ("перепрошить") BIOS системной платы. Хотя операционные системы Windows NT 4.0 и Windows 2000 разработаны для использования нескольких физических процессоров, для обеспечения работы HT-процессора потребуется изменить ряд конфигурационных параметров. Операционные системы Linux с версией ядра 2.4.18 и выше также поддерживают данную технологию.