Kas ir hiper vītņošana Intel procesoros. Vai spēlēs ir nepieciešama hipervītne? Kāpēc Core i7 ir labāks par Core i5? OpenGL un divi procesori: kāpēc viņi nav draugi

Ja rūpīgi izskatījāt BIOS iestatīšanas saturu, iespējams, esat pamanījis CPU Hyper Threading Technology opciju. Un jūs, iespējams, domājāt, kas ir Hyper Threading (vai hiperpavediens, oficiālais nosaukums ir Hyper Threading Technology, HTT) un kam šī opcija ir paredzēta.

Hiperpavediens ir salīdzinoši jauna tehnoloģija, izstrādāts no Intel Pentium arhitektūras procesoriem. Kā liecina prakse, Hyper Threading tehnoloģijas izmantošana daudzos gadījumos ir ļāvusi palielināt CPU veiktspēju par aptuveni 20-30%.

Šeit jums jāatceras, kā parasti darbojas datora centrālais procesors. Tiklīdz ieslēdzat datoru un palaižat tajā programmu, centrālais procesors sāk lasīt tajā ietvertās instrukcijas, kas ierakstītas tā sauktajā mašīnkodā. Tā nolasa katru instrukciju pēc kārtas un izpilda tās vienu pēc otras.

Tomēr daudzām programmām vienlaikus darbojas vairākas programmas programmatūras procesi. Turklāt mūsdienu operētājsistēmas ļauj lietotājam būt vairākas darbojas programmas. Un viņi to ne tikai pieļauj - patiesībā situācija ir tad, kad operētājsistēma tiek veikts viens process, kas mūsdienās ir pilnīgi neiedomājams. Tāpēc procesoriem, kas izstrādāti, izmantojot vecākas tehnoloģijas, bija zema veiktspēja gadījumos, kad bija nepieciešams apstrādāt vairākus vienlaikus procesus.

Protams, lai atrisinātu šo problēmu, sistēmā var iekļaut vairākus procesorus vai procesorus, kas izmanto vairākus fiziskos skaitļošanas kodolus. Taču šāds uzlabojums ir dārgs, tehniski sarežģīts un ne vienmēr efektīvs no praktiskā viedokļa.

Attīstības vēsture

Tāpēc tika nolemts izveidot tehnoloģiju, kas ļautu apstrādāt vairākus procesus vienā fiziskajā kodolā. Šajā gadījumā programmām ārēji izskatīsies tā, it kā sistēmā būtu vairāki procesora kodoli.

Hyper Threading tehnoloģijas atbalsts pirmo reizi parādījās procesoros 2002. gadā. Tie bija Pentium 4 saimes un servera procesori Xeon procesori ar takts frekvenci virs 2 GHz. Sākotnēji tehnoloģija tika nosaukta ar koda nosaukumu Jackson, bet pēc tam tās nosaukums tika mainīts uz Hyper Threading, kas ir saprotamāks plašākai sabiedrībai - ko var aptuveni tulkot kā “super-threading”.

Tajā pašā laikā, saskaņā ar Intel, procesora kristāla virsmas laukums, kas atbalsta Hyper Threading, ir palielinājies tikai par 5%, salīdzinot ar iepriekšējo modeli, kas to neatbalsta, un vidējais veiktspējas pieaugums ir 20%.

Neskatoties uz to, ka tehnoloģija kopumā ir sevi pierādījusi labi, tomēr vairāku iemeslu dēļ Intel nolēma atspējot Hyper Threading tehnoloģiju Core 2 saimes procesoros, kas aizstāja Pentium 4. Tomēr Hyper Threading vēlāk atkal parādījās procesoros Sandy Bridge un Ivy arhitektūras Bridge un Haswell, kas ir būtiski pārveidoti.

Tehnoloģiju būtība

Izpratne par Hyper Threading tehnoloģiju ir svarīga, jo tā ir viena no... galvenās funkcijas Intel procesoros.

Neskatoties uz visiem procesoru panākumiem, tiem ir viens būtisks trūkums - vienlaikus tie var izpildīt tikai vienu instrukciju. Pieņemsim, ka vienlaikus palaidāt tādas lietojumprogrammas kā teksta redaktors, pārlūkprogramma un Skype. No lietotāja viedokļa šo programmatūras vidi var saukt par daudzuzdevumu veikšanu, tomēr no procesora viedokļa tas ir tālu no tā. Procesora kodols joprojām izpildīs vienu instrukciju noteiktā laika periodā. Šajā gadījumā procesora uzdevums ir sadalīt procesora laika resursus starp atsevišķas lietojumprogrammas. Tā kā šī secīgā instrukciju izpilde notiek ārkārtīgi ātri, jūs to nepamanāt. Un tev šķiet, ka nav nekādas kavēšanās.

Bet joprojām ir kavēšanās. Aizkave rodas tāpēc, ka katra programma apgādā procesoru ar datiem. Katrai datu straumei ir jānonāk plkst noteikts laiks un apstrādātājs to apstrādā atsevišķi. Hyper Threading tehnoloģija ļauj katram procesora kodolam plānot datu apstrādi un vienlaikus sadalīt resursus diviem pavedieniem.

Jāatzīmē, ka mūsdienu procesoru kodolā ir vairākas tā saucamās izpildes ierīces, no kurām katra ir paredzēta, lai veiktu noteiktu darbību ar datiem. Šajā gadījumā dažas no šīm izpildierīcēm var būt dīkstāves, apstrādājot datus no viena pavediena.

Lai saprastu šo situāciju, mēs varam sniegt analoģiju ar darbiniekiem, kas strādā montāžas cehā uz konveijera un apstrādā dažāda veida detaļas. Katrs darbinieks ir aprīkots ar īpašu instrumentu, kas paredzēts uzdevuma veikšanai. Tomēr, ja detaļas tiek piegādātas nepareizā secībā, rodas kavēšanās, jo daži darbinieki gaida rindā, lai sāktu darbu. Hyper Threading var salīdzināt ar papildu konveijera lenti, kas tika uzlikta darbnīcā, lai iepriekš dīkstāvē esošie darbinieki veiktu savas darbības neatkarīgi no citiem. Darbnīca joprojām ir viena, taču detaļas tiek apstrādātas ātrāk un efektīvāk, kā rezultātā samazinās dīkstāves laiks. Tādējādi Hyper Threading ļāva ieslēgt tās procesora izpildes vienības, kas bija dīkstāvē, izpildot instrukcijas no viena pavediena.

Tiklīdz ieslēdzat datoru ar divkodolu procesoru, kas atbalsta Hyper Threading, un atverat Windows uzdevumu pārvaldnieku cilnē Performance, tajā atradīsit četras diagrammas. Bet tas nenozīmē, ka jums faktiski ir 4 procesora kodoli.

Tas notiek tāpēc, ka Windows uzskata, ka katram kodolam ir divi loģiskie procesori. Termins "loģiskais procesors" izklausās smieklīgi, bet tas nozīmē procesoru, kas fiziski neeksistē. Windows var nosūtīt datu straumes katram loģiskajam procesoram, taču faktiski darbojas tikai viens kodols. Tāpēc viens kodols ar Hyper Threading tehnoloģiju būtiski atšķiras no atsevišķiem fiziskajiem kodoliem.

Hyper Threading tehnoloģijai nepieciešams atbalsts no šādas aparatūras un programmatūras:

• Procesors
• Mātesplates mikroshēmojums
• operētājsistēma

Tehnoloģiju priekšrocības

Tagad apsveriet šādu jautājumu: cik daudz Hyper Threading tehnoloģija palielina datora veiktspēju? Ikdienas darbos, piemēram, sērfojot internetā un rakstot, tehnoloģiju priekšrocības nav tik acīmredzamas. Tomēr paturiet prātā, ka mūsdienu procesori ir tik jaudīgi, ka ikdienas uzdevumos reti kad tiek pilnībā izmantots procesors. Turklāt daudz kas ir atkarīgs arī no tā, kā tas ir uzrakstīts programmatūra. Iespējams, ka vienlaikus darbojas vairākas programmas, taču, ja skatāties uz slodzes grafiku, redzēsit, ka tiek izmantots tikai viens loģiskais procesors katram kodolam. Tas notiek tāpēc, ka programmatūra neatbalsta procesu sadali starp kodoliem.

Tomēr sarežģītākiem uzdevumiem Hyper Threading var būt noderīgāks. Lietojumprogrammas, piemēram, 3D modelēšanas programmas, 3D spēles, mūzikas vai video kodēšanas/dekodēšanas programmas un daudzas zinātniskas lietojumprogrammas ir rakstītas, lai pilnībā izmantotu daudzpavedienu iespējas. Tātad, spēlējot sarežģītas spēles, klausoties mūziku vai skatoties filmas, varat izbaudīt datora ar Hyper Threading veiktspējas priekšrocības. Veiktspējas pieaugums var sasniegt pat 30%, lai gan var būt situācijas, kad Hyper Threading vispār nesniedz priekšrocības. Dažreiz, ja abi pavedieni ielādē visas procesora izpildes vienības ar vienādiem uzdevumiem, var pat novērot nelielu veiktspējas samazināšanos.

Atgriežoties pie atbilstošas ​​opcijas klātbūtnes BIOS iestatījumos, kas ļauj iestatīt Hyper Threading parametrus, vairumā gadījumu ir ieteicams iespējot šī funkcija. Tomēr jūs vienmēr varat to atspējot, ja izrādās, ka jūsu dators darbojas ar kļūdām vai pat tam ir zemāka veiktspēja, nekā gaidījāt.

Secinājums

Tāpēc ka maksimālais pieaugums veiktspēja, izmantojot Hyper Threading, ir 30%, nevar teikt, ka tehnoloģija ir līdzvērtīga procesora kodolu skaita dubultošanai. Tomēr Hyper Threading ir noderīga iespēja, un tas jums kā datora īpašniekam nekaitēs. Tā priekšrocība ir īpaši pamanāma, piemēram, gadījumos, kad rediģējat multivides failus vai izmantojat datoru kā darbstaciju šādiem nolūkiem. profesionālās programmas, piemēram, Photoshop vai Maya.

Hiperpavedienu veidošana (hipervītņošana, 'hipervītne', hiper vītņošana - krievu) - uzņēmuma izstrādātā tehnoloģija Intel, ļaujot procesora kodolam izpildīt vairāk nekā vienu (parasti divus) datu pavedienus. Tā kā tika konstatēts, ka tipisks procesors lielākajā daļā uzdevumu izmanto ne vairāk kā 70% no visas skaitļošanas jaudas tika nolemts izmantot tehnoloģiju, kas ļauj, kad noteiktas skaitļošanas vienības ir dīkstāvē, noslogot tās ar darbu ar citu pavedienu. Tas ļauj palielināt kodola veiktspēju no 10 līdz 80% atkarībā no uzdevuma.

Izpratne par to, kā darbojas Hyper-Threading .

Pieņemsim, ka procesors veic vienkāršus aprēķinus un tajā pašā laikā instrukciju bloks ir dīkstāvē un SIMD paplašinājumi.

Adresēšanas modulis to konstatē un nosūta uz turieni datus turpmākam aprēķinam. Ja dati ir specifiski, tad šie bloki tos izpildīs lēnāk, bet dati nebūs dīkstāvē. Vai arī viņi tos iepriekš apstrādās turpmākai ātrai apstrādei attiecīgajā blokā. Tas nodrošina papildu veiktspējas pieaugumu.

Protams, virtuālais pavediens nesasniedz pilnvērtīgu kodolu, taču tas ļauj sasniegt gandrīz 100% skaitļošanas jaudas efektivitāte, noslogojot gandrīz visu procesoru ar darbu, neļaujot tam palikt dīkstāvē. Ar visu šo, ieviest HT tehnoloģiju tas aizņem tikai apmēram 5% papildu vieta mikroshēmā, un dažkārt var palielināt veiktspēju 50% . Šajā papildu apgabalā ir iekļauti papildu reģistru bloki un zaru prognozes, kas straumē aprēķina, kur var izmantot apstrādes jaudu Šis brīdis un nosūtīt tur datus no papildu adresācijas bloka.

Pirmo reizi tehnoloģija parādījās procesoros Pentium 4, taču nebija liela veiktspējas pieauguma, jo pašam procesoram nebija lielas skaitļošanas jaudas. Pieaugums bija labākajā gadījumā 15-20% , un daudzos uzdevumos procesors strādāja daudz lēnāk nekā bez tā HT.

Lēnāk procesors tehnoloģijas dēļ Hiperpavediens, notiek, ja:

• Nepietiekama kešatmiņa par to visu un tas cikliski pārstartējas, palēninot procesoru.
• Filiāles prognozētājs nevar pareizi apstrādāt datus. Rodas galvenokārt tāpēc optimizācijas trūkums noteiktai programmatūrai vai operētājsistēmas atbalstam.
• Tas var rasties arī tāpēc, datu atkarības, kad, piemēram, pirmajam pavedienam ir nepieciešami tūlītēji dati no otrā, bet tas vēl nav gatavs vai atrodas rindā uz citu pavedienu. Vai arī cikliskiem datiem ir nepieciešami noteikti bloki ātrai apstrādei, un tie tiek ielādēti ar citiem datiem. Datu atkarībai var būt daudz variāciju.
• Ja kodols jau ir ļoti noslogots un “nepietiekami viedais” zaru prognozēšanas modulis joprojām sūta datus, kas palēnina procesora darbību (attiecas uz Pentium 4).

Pēc Pentium 4, Intel sāka izmantot tehnoloģiju tikai sākot no Core i7 pirmā paaudze, izlaižot sēriju 2 .

Procesoru skaitļošanas jauda ir kļuvusi pietiekama, lai pilnībā ieviestu hiperpavedienu bez liela kaitējuma, pat neoptimizētām lietojumprogrammām. Vēlāk, Hiperpavedienu veidošana parādījās vidējas klases un pat budžeta un pārnēsājamos procesoros. Lietots visās sērijās Core i (i3; i5; i7) un mobilajos procesoros Atom(nepavisam). Interesanti ir tas, ka divkodolu procesori ar HT, iegūstiet lielāku veiktspējas pieaugumu nekā četrkodolu modeļi Hiperpavedienu veidošana, stāvot uz 75% pilnvērtīgs četrkodolu kodols.

Kur ir noderīga HyperThreading tehnoloģija?

Tas būs noderīgs lietošanai kopā ar profesionālām, grafiskām, analītiskām, matemātiskām un zinātniskām programmām, video un audio redaktoriem, arhivētājiem ( Photoshop, Corel Draw, Maya, 3D's Max, WinRar, Sony Vegas & utt). Visas programmas, kurās tas tiek izmantots liels skaits aprēķini, HT noteikti noderēs noderīgi. Par laimi, iekšā 90% gadījumos šādas programmas ir labi optimizētas tā lietošanai.

HiperThreading neaizstājams serveru sistēmām. Patiesībā tas tika daļēji izstrādāts šai nišai. Pateicoties HT, varat ievērojami palielināt procesora jaudu, ja jums ir liels skaits uzdevumus. Katrs pavediens tiks izlādēts uz pusi, kas labvēlīgi ietekmē datu adresēšanu un zaru prognozēšanu.

Daudzi Datorspēles , ir negatīva attieksme pret klātbūtni Hiperpavedienu veidošana, kā dēļ kadru skaits sekundē samazinās. Tas ir saistīts ar optimizācijas trūkumu Hiperpavedienu veidošana no spēles puses. Ne vienmēr pietiek ar optimizāciju no operētājsistēmas puses, it īpaši strādājot ar neparastiem, daudzveidīgiem un sarežģītiem datiem.

Ieslēgts mātesplatēm ka atbalsts HT, jūs vienmēr varat atspējot hiperpavedienu tehnoloģiju.

Viens no svarīgākajiem procesoru pozicionēšanas elementiem Intel valdnieku iekšpusē ir tehnoloģija Hiperpavedienu veidošana. Pareizāk sakot, tā neesamība procesorā vai tā klātbūtne. Par ko ir atbildīga šī tehnoloģija? Intel Hyper-Threading, ir tehnoloģija procesora kodola (CPU) resursu efektīvai izmantošanai, kas ļauj vienā kodolā vienlaikus apstrādāt vairākus pavedienus.

Mēģināsim sniegt līdzīgas sistēmas piemēru no dzīves. Iedomājieties robežposteni ar katras automašīnas kontroli, daudziem muitas darbiniekiem un vienu piebraukšanas joslu automašīnām. Sastrēgums veidojas un process palēninās pats no sevis, pat neatkarīgi no darbinieku darba ātruma. Un ņemot vērā, ka ir tikai viena josla, pusei darbinieku vienkārši ir garlaicīgi. Un tad pēkšņi tiek atvērta cita josla transportlīdzekļiem un automašīnas sāk tuvoties divās straumēs. Palielinās darba ātrums, sāk strādāt brīvie darbinieki, ievērojami mazāks sastrēgums tiem, kas vēlas šķērsot robežu. Rezultātā, nepalielinot muitas apjomu un darbinieku skaitu, tas pieauga caurlaidspēja un viena amata efektivitāte.

Pat jaudīgākajam procesora kodolam informācija jāsaņem bez kavēšanās, lai to ātri apstrādātu. Tiklīdz pie ievades veidojas datu “satiksmes sastrēgums”, procesors sāk darboties dīkstāvē, gaidot, kad tā vai cita informācija tiks apstrādāta.

Lai no tā izvairītos, tehnoloģija parādījās 2002. gadā Hiperpavedienu veidošana, kas simulēja otrā kodola parādīšanos sistēmā, pateicoties kam kodola ietilpība tika aizpildīta ātrāk.

Kā liecina prakse, daži cilvēki zina, kā tehnoloģija faktiski darbojas Intel Hyper-Threading. Lielākā daļa cilvēku ir pārliecināti, ka viņu procesorā vienkārši ir vairāki papildu virtuālie kodoli. Bet patiesībā serdeņu skaits nemainās, mainās pavedienu skaits, un tas ir ļoti svarīgi. Katram kodolam ir tikai papildu ievades/izvades kanāls. Zemāk ir video par to, kā tas faktiski darbojas.

Kā darbojas HT tehnoloģija un no kurienes nāk papildu straumes? Patiesībā viss ir pavisam vienkārši. Lai ieviestu šo tehnoloģiju, katram kodolam tiek pievienots viens kontrolieris un reģistru kopa. Tādējādi, tiklīdz datu plūsma kļūst lielāka par viena kanāla jaudu, tiek pievienots otrs kanāls. Tādējādi tiek novērsts neizmantoto procesora bloku dīkstāves laiks.

Viena kodola procesoru (Intel Pentium 4) laikmetā HT tehnoloģija kļuva par glābiņu tiem, kuri nevarēja iegādāties dārgāku procesoru (Pentium D). Bet šodien ir zināmi gadījumi, kad tiek aktivizēta HT veiktspēja. Kāpēc tas notiek? Tas ir pavisam vienkārši. Datu paralēlai un pareizai procesa apstrādei ir nepieciešama arī procesora jauda. Un, tiklīdz ir pietiekami daudz fizisko kodolu, lai apstrādātu informāciju bez dīkstāves blokiem, veiktspēja nedaudz samazinās HT tehnoloģijas izvēlēto resursu dēļ. Tāpēc sliktākais scenārijs Hyper-Threading ir nevis veiktspējas pieauguma trūkums, bet gan veiktspējas samazināšanās. Bet praksē tas notiek ļoti reti.

Līdz ar Intel Core procesoru astoņtūkstošās līnijas izlaišanu šis jautājums ir kļuvis īpaši aktuāls - vai tas ir nepieciešams? Hiperpavedienu veidošana pavisam? Galu galā pat Core i5 procesoriem ir pilni seši kodoli. Ja nerunājam par profesionālām lietojumprogrammām grafikas apstrādei, renderēšanai utt., tad pastāv iespēja, ka visam pietiks ar sešiem fiziskajiem kodoliem biroja lietojumprogrammas un spēles. Tāpēc, ja sākotnēji tika uzskatīts, ka HT tehnoloģija palielina procesora veiktspēju līdz pat 30%, tagad tā nav aksioma, un viss būs atkarīgs no jūsu darba stila pie datora un izmantoto utilītu komplekta.

Protams, bez pārbaudes teksts būtu nepilnīgs. Tāpēc ņemsim tos procesorus, kas mums ir Intel Core i7 8700K Un 7700 tūkst, un pārbaudiet procesoru veiktspēju ar aktivizētu Hiperpavedienu veidošana, un deaktivizēts. Pamatojoties uz testēšanas rezultātiem, kļūs skaidrs, kurās lietojumprogrammās virtuālie kodoli papildina veiktspēju, un kurās tie paliek nepamanīti.

Populārais 3DMark nereaģē īpaši viegli uz serdeņu un pavedienu pieaugumu. Pieaugums ir, bet nenozīmīgs.

Dažādos aprēķinos un apstrādē vienmēr ir valdījuši kodoli un pavedieni. Šeit Hyper-Threading ir vienkārši nepieciešams, tas ievērojami palielina veiktspēju.

Spēlēs situācija ir vienkāršāka. Vairumā gadījumu pavedienu skaita palielināšana nesniedz rezultātus, t.i. Spēlēm pietiek ar 4 fiziskajiem kodoliem un vairumā gadījumu pat mazāk. Vienīgais izņēmums bija GTA5, kas ļoti labi reaģēja uz HT atspējošanu un pievienoja 7% veiktspēju, un tikai sešu kodolu procesors 8700 tūkst. Daudzpavedienu atspējošana 7700K nedeva nekādus rezultātus. Mēs vairākas reizes veicām kritērijus, un rezultāti nemainījās. Bet tas drīzāk ir noteikuma izņēmums. Visas pārbaudītās spēles ir viegli apmierinātas ar četriem kodoliem.

Viens no svarīgākajiem elementiem Intel procesoru pozicionēšanā līnijās ir Hyper-Threading tehnoloģija. Pareizāk sakot, tā neesamība procesorā vai tā klātbūtne. Par ko ir atbildīga šī tehnoloģija? Intel Hyper-Threading ir tehnoloģija efektīvai procesora kodolu (CPU) resursu izmantošanai, ļaujot vienlaicīgi apstrādāt vairākus pavedienus vienā kodolā. Mēģināsim sniegt līdzīgas sistēmas piemēru no dzīves. Iedomājieties robežposteni ar katras automašīnas kontroli, daudziem muitas darbiniekiem un vienu piebraukšanas joslu automašīnām. Sastrēgums veidojas un process palēninās pats no sevis, pat neatkarīgi no darbinieku darba ātruma. Un ņemot vērā, ka ir tikai viena josla, pusei darbinieku vienkārši ir garlaicīgi. Un tad pēkšņi tiek atvērta cita josla transportlīdzekļiem un automašīnas sāk tuvoties divās straumēs. Palielinās darba ātrums, sāk strādāt brīvie darbinieki, ievērojami mazāks sastrēgums tiem, kas vēlas šķērsot robežu. Rezultātā, nepalielinot muitas apjomu un darbinieku skaitu, pieauga viena posteņa caurlaidspēja un efektivitāte. Pat jaudīgākajam procesora kodolam informācija jāsaņem bez kavēšanās, lai to ātri apstrādātu. Tiklīdz pie ievades veidojas datu “satiksmes sastrēgums”, procesors sāk darboties dīkstāvē, gaidot, kad tā vai cita informācija tiks apstrādāta. Lai no tā izvairītos, 2002. gadā parādījās tehnoloģija Hyper-Threading, kas simulēja otrā kodola parādīšanos sistēmā, pateicoties kam kodola ietilpība tika aizpildīta ātrāk. Kā liecina prakse, daži cilvēki zina, kā tas patiesībā darbojas Intel tehnoloģija Hiperpavedienu veidošana. Lielākā daļa cilvēku ir pārliecināti, ka viņu procesorā vienkārši ir vairāki papildu virtuālie kodoli. Bet patiesībā serdeņu skaits nemainās, mainās pavedienu skaits, un tas ir ļoti svarīgi. Katram kodolam ir tikai papildu ievades/izvades kanāls. Zemāk ir video par to, kā tas faktiski darbojas. Kā darbojas HT tehnoloģija un no kurienes nāk papildu straumes? Patiesībā viss ir pavisam vienkārši. Lai ieviestu šo tehnoloģiju, katram kodolam tiek pievienots viens kontrolieris un reģistru kopa. Tādējādi, tiklīdz datu plūsma kļūst lielāka par viena kanāla jaudu, tiek pievienots otrs kanāls. Tādējādi tiek novērsts neizmantoto procesora bloku dīkstāves laiks. Viena kodola procesoru (Intel Pentium 4) laikmetā HT tehnoloģija kļuva par glābiņu tiem, kuri nevarēja iegādāties dārgāku procesoru (Pentium D). Bet šodien ir zināmi gadījumi, kad tiek aktivizēta HT veiktspēja. Kāpēc tas notiek? Tas ir pavisam vienkārši. Datu paralēlai un pareizai procesa apstrādei ir nepieciešama arī procesora jauda. Un, tiklīdz ir pietiekami daudz fizisko kodolu, lai apstrādātu informāciju bez dīkstāves blokiem, veiktspēja nedaudz samazinās HT tehnoloģijas izvēlēto resursu dēļ. Tāpēc sliktākais scenārijs Hyper-Threading ir nevis veiktspējas pieauguma trūkums, bet gan veiktspējas samazināšanās. Bet praksē tas notiek ļoti reti. Līdz ar Intel Core procesoru astoņtūkstošās līnijas izlaišanu šis jautājums ir kļuvis īpaši aktuāls – vai Hyper-Threading vispār ir vajadzīgs? Galu galā pat Core i5 procesoriem ir pilni seši kodoli. Ja nerunājam par profesionālām lietojumprogrammām grafikas apstrādei, renderēšanai utt., tad pastāv iespēja, ka visām biroja aplikācijām un spēlēm pietiks ar sešiem fiziskajiem kodoliem. Tāpēc, ja sākotnēji tika uzskatīts, ka HT tehnoloģija palielina procesora veiktspēju līdz pat 30%, tagad tā nav aksioma, un viss būs atkarīgs no jūsu darba stila pie datora un izmantoto utilītu komplekta. Protams, teksts būtu...

Lietotāji, kuri vismaz vienu reizi ir konfigurējuši BIOS, iespējams, jau ir pamanījuši, ka ir Intel Hyper Threading parametrs, kas daudziem ir neskaidrs. Daudzi cilvēki nezina, kas ir šī tehnoloģija un kādam nolūkam tā tiek izmantota. Mēģināsim noskaidrot, kas ir Hyper Threading un kā jūs varat iespējot šī atbalsta izmantošanu. Mēģināsim arī noskaidrot, kādas priekšrocības tas sniedz datora darbībai. šo iestatījumu. Principā šeit nav nekā grūti saprotama.

Intel Hyper Threading: kas tas ir?
Ja neiedziļināties datorterminoloģijas džungļos, bet izpaudieties vienkāršā valodā, tad šī tehnoloģija tika izstrādāta, lai palielinātu komandu plūsmu, kuras vienlaikus apstrādā centrālais procesors. Mūsdienu procesoru mikroshēmas parasti izmanto tikai 70% no tām pieejamajām skaitļošanas iespējām. Pārējais paliek, tā teikt, rezervē. Kas attiecas uz datu straumes apstrādi, vairumā gadījumu tiek izmantots tikai viens pavediens, neskatoties uz to, ka sistēma izmanto daudzkodolu procesoru.

Darbības pamatprincipi
Lai palielinātu iespējas centrālais procesors, tika izstrādāta īpaša Hyper Threading tehnoloģija. Šī tehnoloģija ļauj viegli sadalīt vienu komandu straumi divās daļās. Ir iespējams arī pievienot otru pavedienu esošajam pavedienam. Tikai šāds pavediens ir virtuāls un nedarbojas fiziskais līmenis. Šī pieeja var ievērojami palielināt procesora veiktspēju. Attiecīgi visa sistēma sāk darboties ātrāk. CPU veiktspējas pieaugums var diezgan nedaudz svārstīties. Tas tiks apspriests atsevišķi. Taču paši Hyper Threading tehnoloģijas izstrādātāji apgalvo, ka tā nesasniedz pilnvērtīgu kodolu. Dažos gadījumos šīs tehnoloģijas izmantošana ir simtprocentīgi pamatota. Ja jūs zināt Hyper Threading procesoru būtību, rezultāts neliks jums ilgi gaidīt.

Vēsturiska atsauce
Nedaudz ienirt šīs attīstības vēsturē. Hyper Threading atbalsts vispirms parādījās tikai procesoros Intel Pentium 4. Vēlāk šīs tehnoloģijas ieviešana tika turpināta Intel Core iX sērijā (X šeit apzīmē procesoru sēriju). Ir vērts atzīmēt, ka kāda iemesla dēļ tā trūkst Core 2 procesora mikroshēmu rindā. Tiesa, tolaik produktivitātes pieaugums bija visai vājš: kaut kur ap 15-20%. Tas liecināja par to, ka procesoram nebija nepieciešamās skaitļošanas jaudas, un izveidotā tehnoloģija praktiski apsteidza savu laiku. Mūsdienās Hyper Threading tehnoloģijas atbalsts jau ir pieejams gandrīz visās mūsdienu mikroshēmās. Lai palielinātu centrālā procesora jaudu, pats process izmanto tikai 5% no mikroshēmas virsmas, atstājot vietu komandu un datu apstrādei.

Konfliktu un snieguma jautājums
Tas viss, protams, ir labi, taču, apstrādājot datus, dažos gadījumos var būt palēninājums. Tas galvenokārt ir saistīts ar tā saukto filiāles prognozēšanas moduli un nepietiekamu kešatmiņas lielumu, kad tas tiek pastāvīgi atkārtoti ielādēts. Ja runājam par galveno moduli, tad šajā gadījumā situācija ir tāda, ka dažos gadījumos pirmajam pavedienam var būt nepieciešami dati no otrā, kas tajā brīdī var netikt apstrādāts vai atrodas apstrādes rindā. Tāpat ne mazāk izplatītas ir situācijas, kad centrālajam procesora kodolam ir ļoti liela slodze, un, neskatoties uz to, galvenais modulis turpina sūtīt uz to datus. Dažas programmas un lietojumprogrammas, piemēram, resursietilpīgas tiešsaistes spēles, var nopietni palēnināties tikai tāpēc, ka tās nav optimizētas Hyper Threading tehnoloģijas izmantošanai. Kas notiek ar spēlēm? Pielāgots datorsistēmu no savas puses tā cenšas optimizēt datu plūsmas no lietojumprogrammas uz serveri. Problēma ir tāda, ka spēle neprot patstāvīgi izplatīt datu straumes, saliekot visu vienā kaudzē. Kopumā tas var vienkārši nebūt paredzēts šim nolūkam. Dažreiz divkodolu procesoros veiktspējas pieaugums ir ievērojami lielāks nekā 4 kodolu procesoros. Pēdējiem vienkārši nav pietiekami daudz skaitļošanas jaudas.

Kā BIOS iespējot Hyper Threading?
Mēs jau esam nedaudz sapratuši, kas ir Hyper Threading tehnoloģija, un iepazinušies ar tās attīstības vēsturi. Mēs esam tuvu tam, lai saprastu, kas ir Hyper Threading tehnoloģija. Kā aktivizēt šī tehnoloģija izmantošanai procesorā? Šeit viss tiek darīts pavisam vienkārši. Jāizmanto apakšsistēma BIOS pārvaldība. Apakšsistēmu ievada, izmantojot taustiņus Del, F1, F2, F3, F8, F12, F2+Del utt. Ja izmantojat Sony Vaio klēpjdatoru, tam ir īpaša ievade, kad izmantojat īpašo ASSIST taustiņu. BIOS iestatījumos, ja jūsu izmantotais procesors atbalsta tehnoloģiju Hyper Threading, jābūt īpašai iestatījumu rindai. Vairumā gadījumu tas izskatās kā Hyper Threading tehnoloģija un dažreiz kā funkcija. Atkarībā no apakšsistēmas izstrādātāja un BIOS versijas, iestatījums šis parametrs var ietvert galvenajā izvēlnē vai papildu iestatījumos. Lai iespējotu šo tehnoloģiju, jums jāievada opciju izvēlne un jāiestata vērtība Enabled. Pēc tam jums ir jāsaglabā veiktās izmaiņas un jārestartē sistēma.

Kā Hyper Threading tehnoloģija ir noderīga?
Nobeigumā vēlos runāt par priekšrocībām, ko sniedz Hyper Threading tehnoloģijas izmantošana. Priekš kam tas viss? Kāpēc, apstrādājot informāciju, ir jāpalielina procesora jauda? Tiem lietotājiem, kuri strādā ar resursietilpīgām lietojumprogrammām un programmām, nekas nav jāpaskaidro. Daudzi droši vien zina, ka grafiskās, matemātiskās un dizaina programmatūras pakotnes darbības laikā prasa daudz sistēmas resursu. Šī iemesla dēļ visa sistēma ir tik noslogota, ka sāk šausmīgi palēnināties. Lai tas nenotiktu, ieteicams aktivizēt Hyper Threading atbalstu.

15.03.2013

Hyper-Threading tehnoloģija parādījās Intel procesoros, biedējoši teikt, ka vairāk nekā pirms 10 gadiem. Un šobrīd tas ir svarīgs Core procesoru elements. Tomēr jautājums par HT nepieciešamību spēlēs joprojām nav pilnībā skaidrs. Mēs nolēmām veikt testu, lai saprastu, vai spēlētājiem ir nepieciešams Core i7, vai arī Core i5 ir labāks. Un arī uzziniet, cik daudz labāks ir Core i3 nekā Pentium.

Un jāatzīst, ka Hyper-Threading tehnoloģija ir noderīga un pozitīvi ietekmē veiktspēju, pretējā gadījumā Intel to neizmantotu savu procesoru pozicionēšanai rindā. Un nevis kā sekundārs elements, bet viens no svarīgākajiem, ja ne pats svarīgākais. Lai būtu skaidrs, par ko ir runa, esam sagatavojuši tabulu, kas ļauj viegli novērtēt Intel procesoru segmentācijas principu.

Rezultātā nedaudz lielāka kešatmiņa un Hyper-Threading atbalsts ļaus ievērojami augstākas cenas procesoriem. Piemēram, Pentium līnijas procesori (apmēram 10 tūkstoši tenge) ir aptuveni divas reizes lētāki nekā Core i3 (apmēram 20 tūkstoši tenge), un tas neskatoties uz to, ka fiziski, aparatūras līmenī, tie ir absolūti identiski un attiecīgi. , ir tādas pašas izmaksas. Cenu atšķirība starp Core i5 (apmēram 30 tūkstoši tenge) un Core i7 (apmēram 50 tūkstoši tenge) ir arī ļoti liela, lai gan jaunākos modeļos mazāk nekā divas reizes.

Pirms pāriet uz testiem, atcerēsimies (vai noskaidrosim), kas ir Hyper-Threading tehnoloģija. Kā teica pats Intel, ieviešot šo tehnoloģiju pirms daudziem gadiem, tajā nav nekā īpaši sarežģīta. Faktiski viss, kas nepieciešams, lai ieviestu HT fiziskajā līmenī, ir vienam fiziskajam kodolam pievienot nevis vienu reģistru kopu un pārtraukumu kontrolieri, bet gan divus. Pentium 4 procesoros šie papildu elementi palielināja tranzistoru skaitu tikai par pieciem procentiem. Mūsdienu Ivy Bridge serdeņos (kā arī Sandy Bridge un nākotnes Haswell) papildu elementi pat četriem serdeņiem nepalielina veidni pat par 1 procentu.

Taču ideāli apstākļi hipervītnēm ne vienmēr ir. Un pats galvenais, HT sliktākais rezultāts ir nevis veiktspējas pieauguma trūkums, bet gan tā samazināšanās. Tas ir, noteiktos apstākļos procesora ar HT veiktspēja samazināsies salīdzinājumā ar procesoru bez HT, jo pavedienu dalīšanas un rindas izmaksas ievērojami pārsniegs ieguvumu no paralēlo pavedienu apstrādes, kas šajā konkrētajā gadījumā ir iespējams. lietu. Un šādi gadījumi notiek daudz biežāk, nekā Intel vēlētos. Turklāt daudzu gadu izmantošana Hyper-Threading nav uzlabojusi situāciju. Tas jo īpaši attiecas uz spēlēm, kas ir ļoti sarežģītas un nepavisam nav standarta datu aprēķināšanas un lietojumu ziņā.

Lai noskaidrotu Hyper-Threading ietekmi uz spēļu veiktspēju, mēs atkal izmantojām mūsu ilgi cieto Core i7-2700K testa procesoru un simulējām četrus procesorus vienlaikus, atspējojot kodolus un ieslēdzot/izslēdzot HT. Parasti tos var saukt par Pentium (2 kodoli, HT ir atspējots), Core i3 (2 kodoli, iespējots HT), Core i5 (4 kodoli, HT atspējots) un Core i7 (4 kodoli, HT iespējots). Kāpēc nosacīti? Pirmkārt, tāpēc, ka pēc dažām īpašībām tie neatbilst reāliem produktiem. Jo īpaši kodolu atspējošana neizraisa atbilstošu trešā līmeņa kešatmiņas apjoma samazināšanos - tās apjoms visiem ir 8 megabaiti. Turklāt visi mūsu “nosacītie” procesori darbojas ar tādu pašu 3,5 gigahercu frekvenci, ko vēl nav sasnieguši visi Intel sērijas procesori.

Šķiet, ka visi jautājumi par testēšanas metodiku, kā arī par Hyper-Threading Technology darbības iezīmēm ir apspriesti, un tāpēc ir pienācis laiks pāriet uz interesantāko - testiem.

Pat testā, kurā pētījām procesora kodolu skaita ietekmi uz spēļu veiktspēju, mēs atklājām, ka 3DMark 11 ir pilnīgi atslābināts attiecībā uz CPU veiktspēju, lieliski strādājot pat vienā kodolā. Hiper-Threading bija tāda pati “spēcīga” ietekme. Kā redzat, testā nav pamanītas nekādas atšķirības starp Pentium un Core i7, nemaz nerunājot par starpposma modeļiem.

Metro 2033

Bet Metro 2033 skaidri pamanīja Hyper-Threading parādīšanos. Un viņa uz viņu reaģēja negatīvi! Jā, tieši tā: HT iespējošana šajā spēlē negatīvi ietekmē veiktspēju. Neliela ietekme, protams - 0,5 kadri sekundē ar četriem fiziskajiem kodoliem, un 0,7 ar diviem. Taču šis fakts dod pamatu apgalvot, ka Metro 2033 Pentium ir ātrāks par Core i3 un Core i5 ir labāks par Core i7. Tas ir apstiprinājums tam, ka Hyper-Threading ne vienmēr un ne visur parāda savu efektivitāti.

Krīze 2

Šī spēle uzrādīja ļoti interesantus rezultātus. Pirmkārt, atzīmējam, ka Hyper-Threading ietekme ir skaidri redzama divkodolu procesoros - Core i3 apsteidz Pentium gandrīz par 9 procentiem, kas šai spēlei ir diezgan daudz. Uzvara HT un Intel? Nav īsti, jo Core i7 neuzrādīja nekādu pieaugumu salīdzinājumā ar ievērojami lētāko Core i5. Bet tam ir saprātīgs izskaidrojums - Crysis 2 nevar izmantot vairāk nekā četras datu plūsmas. Šī iemesla dēļ mēs redzam labu divkodolu pieaugumu ar HT — tomēr četri pavedieni, lai arī loģiski, ir labāki par diviem. No otras puses, nebija kur likt papildu Core i7 pavedienus, ar četriem fiziskajiem kodoliem pilnīgi pietika. Tātad, pamatojoties uz šī testa rezultātiem, mēs varam atzīmēt HT pozitīvo ietekmi uz Core i3, kas ir ievērojami labāks nekā Pentium šeit. Bet starp četrkodolu procesoriem Core i5 atkal izskatās kā saprātīgāks risinājums.

Battlefield 3

Rezultāti šeit ir ļoti dīvaini. Ja kodolu skaita pārbaudē kaujas lauks bija mikroskopiska, bet lineāra pieauguma piemērs, tad Hyper-Threading iekļaušana rezultātos ieviesa haosu. Faktiski mēs varam teikt, ka Core i3 ar diviem kodoliem un HT izrādījās labākais no visiem, apsteidzot pat Core i5 un Core i7. Tas, protams, ir dīvaini, bet tajā pašā laikā Core i5 un Core i7 atkal bija vienā līmenī. Kas to izskaidro, nav skaidrs. Visticamāk, šeit savu lomu spēlēja testēšanas metodika šajā spēlē, kas dod lielākas kļūdas nekā standarta etaloni.

Pēdējā testā F1 2011 izrādījās viena no spēlēm, kas ļoti kritiski vērtē kodolu skaitu, un šajā testā tā mūs atkal pārsteidza ar lielisko Hyper-Threading tehnoloģijas ietekmi uz veiktspēju. Un atkal, tāpat kā Crysis 2, HT iekļaušana ļoti labi darbojās divkodolu procesoros. Paskatieties uz atšķirību starp mūsu nosacīto Core i3 un Pentium — tā ir vairāk nekā divkārša! Ir skaidri redzams, ka spēlei ļoti trūkst divu kodolu, un tajā pašā laikā tās kods ir tik labi paralēls, ka efekts ir pārsteidzošs. No otras puses, jūs nevarat strīdēties ar četriem fiziskajiem kodoliem - Core i5 ir ievērojami ātrāks nekā Core i3. Bet Core i7 atkal, tāpat kā iepriekšējās spēlēs, neuzrādīja neko izcilu, salīdzinot ar Core i5. Iemesls ir viens un tas pats - spēle nevar izmantot vairāk par 4 pavedieniem, un HT darbināšanas izmaksas samazina Core i7 veiktspēju zem Core i5 līmeņa.

Vecam karavīram Hyper-Threading ir vajadzīgs ne vairāk kā ezim T-krekls - tā ietekme nekādā ziņā nav tik skaidri pamanāma kā F1 2011 vai Crysis 2. Tomēr mēs joprojām atzīmējam, ka HT ieslēgšana divkodolu procesorā atnesa 1 papildu rāmi. Tas noteikti nav pietiekami, lai teiktu, ka Core i3 ir labāks par Pentium. Vismaz šis uzlabojums nepārprotami neatbilst šo procesoru cenu atšķirībai. Un nav pat vērts pieminēt cenu atšķirību starp Core i5 un Core i7, jo procesors bez HT atbalsta atkal izrādījās ātrāks. Un manāmi ātrāk – par 7 procentiem. Lai ko arī teiktu, mēs vēlreiz apstiprinām faktu, ka četri pavedieni ir šīs spēles maksimums, un tāpēc HyperThreading šajā gadījumā nepalīdz Core i7, bet gan traucē.