Čo je hyper threading v procesoroch Intel. Je Hyper-Threading v hrách nevyhnutný? V čom je Core i7 lepší ako Core i5? OpenGL a duálny procesor: prečo nie sú priatelia

Ak ste si pozorne prezreli obsah nastavenia systému BIOS, možno ste si všimli možnosť CPU Hyper Threading Technology. A možno ich zaujímalo, čo je to Hyper Threading (Super-threading alebo hyper-threading, oficiálny názov je Hyper Threading Technology, HTT) a prečo je táto možnosť potrebná.

Hyper Threading je porovnateľne Nová technológia, vyvinutý od spoločnosti Intel pre procesory s architektúrou Pentium. Ako ukázala prax, použitie technológie Hyper Threading umožnilo v mnohých prípadoch zvýšiť výkon procesora približne o 20-30%.

Tu si musíte pamätať, ako vo všeobecnosti funguje centrálna procesorová jednotka počítača. Len čo zapnete počítač a spustíte na ňom program, CPU začne čítať inštrukcie v ňom obsiahnuté, zapísané v takzvanom strojovom kóde. Postupne číta každú inštrukciu a jednu po druhej vykoná.

Mnoho programov však spúšťa viacero programov súčasne. softvérové ​​procesy. Moderné operačné systémy navyše umožňujú používateľovi ich mať niekoľko spustené programy. A nielen dovoliť – v skutočnosti situácia, keď v operačný systém spustenie jedného procesu je dnes úplne nemysliteľné. Preto procesory vyvinuté pomocou starších technológií mali slabý výkon v prípadoch, keď bolo potrebné spracovávať niekoľko súčasných procesov naraz.

Samozrejme, na vyriešenie tohto problému môžete do systému zaradiť niekoľko procesorov naraz, alebo procesory, ktoré využívajú niekoľko fyzických výpočtových jadier. Takéto zlepšenie sa však ukazuje ako drahé, technicky zložité a nie vždy efektívne z praktického hľadiska.

História vývoja

Preto bolo rozhodnuté vytvoriť technológiu, ktorá by umožnila spracovať viacero procesov na jednom fyzickom jadre. Zároveň pri programoch bude záležitosť navonok vyzerať, akoby bolo v systéme niekoľko procesorových jadier naraz.

Podpora technológie Hyper Threading sa prvýkrát objavila v procesoroch v roku 2002. Išlo o procesory rodiny Pentium 4 a server procesory Xeon taktovaný nad 2 GHz. Spočiatku mala táto technológia kódové označenie Jackson, ale potom sa jej názov zmenil na Hyper Threading, ktorý je zrozumiteľnejší pre širokú verejnosť – čo možno preložiť ako „superthreading“.

Zároveň sa podľa Intelu povrch procesorového čipu, ktorý podporuje Hyper Threading, zväčšil v porovnaní s predchádzajúcim modelom, ktorý ho nepodporuje, len o 5 %, pričom výkon sa zvýšil v priemere o 20 %.

Napriek tomu, že sa technológia ako celok osvedčila, Intel sa z viacerých dôvodov rozhodol vypnúť technológiu Hyper Threading v procesoroch rodiny Core 2, ktoré nahradili Pentium 4. Hyper Threading sa však neskôr opäť objavil v architektúrach procesorov Sandy Bridge, Ivy Bridge a Haswell, pričom sú v nich podstatne prepracované.

Podstata technológie

Pochopenie Hyper Threading je dôležité, pretože je jedným z kľúčové funkcie v procesoroch Intel.

Napriek všetkým úspechom, ktoré procesory dosiahli, majú jednu podstatnú nevýhodu – dokážu naraz vykonať len jednu inštrukciu. Povedzme, že máte súčasne spustené aplikácie, ako napr textový editor, prehliadač a Skype. Z užívateľského hľadiska možno toto softvérové ​​prostredie nazvať multitasking, avšak z pohľadu procesora to zďaleka neplatí. Jadro procesora bude stále vykonávať jednu inštrukciu po určitú dobu. V tomto prípade úloha procesora zahŕňa rozdelenie časových zdrojov procesora medzi jednotlivé aplikácie. Pretože toto postupné vykonávanie pokynov je extrémne rýchle, nevšimnete si to. A zdá sa vám, že žiadne oneskorenie nie je.

Stále však dochádza k oneskoreniu. Oneskorenie sa objavuje v dôsledku spôsobu, akým je procesor zásobovaný údajmi z každého z programov. Každý dátový tok musí doraziť určitý čas a spracovávať ich spracovateľ individuálne. Technológia Hyper Threading umožňuje každému jadru procesora naplánovať spracovanie údajov a súčasne alokovať zdroje pre dve vlákna.

Je potrebné poznamenať, že v jadre moderných procesorov existuje niekoľko takzvaných vykonávacích jednotiek naraz, z ktorých každá je navrhnutá tak, aby vykonávala určitú operáciu s údajmi. Zároveň môžu byť niektoré z týchto výkonných zariadení nečinné počas spracovania údajov z jedného vlákna.

Aby sme pochopili túto situáciu, môžeme nakresliť analógiu s pracovníkmi, ktorí pracujú v montážnej dielni na dopravníku a spracovávajú rôzne typy dielov. Každý pracovník je vybavený špecifickým nástrojom určeným na vykonávanie úlohy. Ak však súčiastky dorazia v nesprávnom poradí, dochádza k oneskoreniam – pretože niektorí z pracovníkov čakajú, kým na nich príde rad a začnú pracovať. Hyper Threading možno prirovnať k dodatočnému dopravnému pásu, ktorý bol položený v dielni tak, aby predtým nečinní pracovníci vykonávali svoje úlohy nezávisle od ostatných. Predajňa je stále sama, ale diely sa spracúvajú rýchlejšie a efektívnejšie, takže prestoje sa skrátia. Hyper Threading teda umožnil zahrnúť do práce tie výkonné zariadenia procesora, ktoré boli nečinné pri vykonávaní pokynov z jedného vlákna.

Hneď ako zapnete počítač s dvojjadrovým procesorom, ktorý podporuje Hyper Threading a otvoríte Správcu úloh systému Windows (Správca úloh) na karte Výkon (Výkon), nájdete v ňom štyri grafy. To však neznamená, že v skutočnosti máte 4 jadrá procesora.

Je to preto, že Windows si myslí, že každé jadro má dva logické procesory. Pojem „logický procesor“ znie vtipne, no znamená procesor, ktorý fyzicky neexistuje. Systém Windows môže posielať prúdy údajov každému logickému procesoru, ale v skutočnosti túto prácu vykonáva iba jedno jadro. Preto sa jedno jadro s technológiou Hyper Threading výrazne líši od samostatných fyzických jadier.

Technológia Hyper Threading vyžaduje podporu nasledujúceho hardvéru a softvéru:

• CPU
• čipset základnej dosky
• Operačný systém

Výhody technológie

Teraz sa zamyslite nad ďalšou otázkou – o koľko zvyšuje technológia Hyper Threading výkon počítača? Pri každodenných úlohách, ako je surfovanie po internete a písanie, nie sú výhody technológie také zrejmé. Majte však na pamäti, že dnešné procesory sú také výkonné, že každodenné úlohy zriedka využívajú procesor na plnú kapacitu. Okrem toho veľa závisí od toho, ako je to napísané softvér. Môžete mať spustených niekoľko programov naraz, avšak pri pohľade na graf zaťaženia uvidíte, že sa používa iba jeden logický procesor na jadro. Softvér totiž nepodporuje distribúciu procesov medzi jadrami.

V zložitejších úlohách však môže byť Hyper Threading užitočnejší. Aplikácie, ako je softvér na 3D modelovanie, 3D hry, programy na kódovanie/dekódovanie hudby alebo videa a mnohé vedecké aplikácie sú napísané tak, aby čo najlepšie využili multithreading. Preto môžete využívať výhody výkonu počítača s hypervláknom pri hraní zložitých hier, počúvaní hudby alebo sledovaní filmov. To môže zvýšiť výkon až o 30 %, aj keď môžu nastať situácie, kedy Hyper Threading neposkytuje žiadnu výhodu. Niekedy v prípade, že obe vlákna zaťažia všetky výkonné zariadenia procesora rovnakými úlohami, môže dokonca dôjsť k určitému zníženiu výkonu.

Po návrate k prítomnosti zodpovedajúcej možnosti v nastavení systému BIOS, ktorá vám umožňuje nastaviť parametre Hyper Threading, sa vo väčšine prípadov odporúča povoliť túto funkciu. Vždy ho však môžete vypnúť, ak sa ukáže, že počítač pracuje s chybami alebo má dokonca nižší výkon, ako ste očakávali.

Záver

Pretože maximálne zvýšenie výkon pri použití Hyper Threading je 30%, nedá sa povedať, že by sa technológia rovnala zdvojnásobeniu počtu jadier procesora. Hyper Threading však áno užitočná možnosť, a vás, ako majiteľa počítača, to nebude bolieť. Jeho výhoda je zrejmá najmä v prípadoch, keď upravujete multimediálne súbory alebo používate počítač ako pracovnú stanicu odborné programy ako Photoshop alebo Maya.

Hyper Threading (hyper threading, „hyper threading“, hyper závitovanie - rus.) - technológia vyvinutá spoločnosťou Intel, ktorý umožňuje jadru procesora vykonávať viac dátových tokov ako jeden (zvyčajne dva). Pretože sa zistilo, že konvenčný procesor vo väčšine úloh nepoužíva viac ako 70% zo všetkého výpočtového výkonu sa rozhodlo použiť technológiu, ktorá umožňuje, keď sú niektoré výpočtové jednotky nečinné, zaťažiť ich prácou s iným vláknom. To vám umožní zvýšiť výkon jadra od 10 do 80 % v závislosti od úlohy.

Pozrite si, ako funguje Hyper-Threading .

Predpokladajme, že procesor vykonáva jednoduché výpočty a súčasne blok inštrukcií je nečinný a SIMD rozšírenia.

Adresovací modul to zistí a pošle tam údaje na ďalší výpočet. Ak sú údaje špecifické, tieto bloky ich vykonajú pomalšie, ale údaje nebudú nečinné. Alebo ich predspracujú, na ďalšie rýchle spracovanie príslušným blokom. To poskytuje ďalšie zvýšenie výkonu.

Prirodzene, virtuálne vlákno nedosahuje plnohodnotné jadro, ale to vám umožňuje dosiahnuť takmer 100% efektívnosť výpočtového výkonu, zaťažuje takmer celý procesor prácou, nenechávať ho nečinný. s týmto všetkým, implementovať HT technológiu len cca. 5% dodatočný priestor matrice a niekedy je možné pridať výkon 50% . Táto dodatočná oblasť zahŕňa dodatočné bloky registrov a predikcie vetvenia, ktoré prúdovo vypočítavajú, kde sa dá v danom momente použiť výpočtový výkon, a tam posielajú dáta z dodatočného bloku adries.

Prvýkrát sa technológia objavila na procesoroch Pentium 4, no k veľkému nárastu výkonu nedošlo, keďže samotný procesor nemal vysoký výpočtový výkon. Rast bol prinajlepšom 15-20% a pri mnohých úlohách procesor pracoval oveľa pomalšie ako bez neho HT.

Spomaľ procesor vďaka technológii Hyper Threading, stane sa, ak:

• Nedostatok vyrovnávacej pamäte pre všetky dané a cyklicky sa reštartuje, čím sa spomaľuje procesor.
• Údaje nie je možné správne spracovať prediktorom vetvy. Vyskytuje sa najmä v dôsledku nedostatok optimalizácie pre konkrétny softvér alebo podporu z operačného systému.
• Môže sa vyskytnúť aj v dôsledku dátové závislosti, keď napríklad prvé vlákno vyžaduje okamžité údaje z druhého, no tie ešte nie sú pripravené, alebo čakajú v rade na ďalšie vlákno. Alebo cyklické dáta potrebujú na rýchle spracovanie určité bloky a sú zaťažené inými dátami. Môže existovať veľa variácií závislosti na údajoch.
• Ak je jadro už silne zaťažené a modul predikcie vetvy „nie je dostatočne inteligentný“ stále odosiela údaje, ktoré spomaľujú procesor (relevantné pre Pentium 4).

Po Pentium 4, Intel začal používať technológiu až od r Core i7 prvej generácie, pričom séria preskočí 2 .

Výpočtový výkon procesorov sa stal dostatočným na úplnú implementáciu hyperthreadingu bez väčších škôd, dokonca aj pre neoptimalizované aplikácie. neskôr Hyper Threading sa objavil na procesoroch strednej triedy a dokonca aj lacných a prenosných. Používa sa na všetky série jadro i (i3; i5; i7) a na mobilných procesoroch atóm(vôbec nie). Zaujímavosťou sú dvojjadrové procesory s HT, získajú pri používaní väčší výkon ako štvorjadrový Hyper Threading, stojaci na 75% plnohodnotné štyri jadrové.

Kde je HyperThreading užitočný?

Bude užitočné pre použitie v spojení s profesionálnymi, grafickými, analytickými, matematickými a vedeckými programami, video a audio editormi, archivátormi ( Photoshop, Corel Draw, Maya, 3D's Max, WinRar, Sony Vegas &atď). Všetky programy, ktoré používajú veľa výpočtov, HT bude určite užitočné. Našťastie v 90% V týchto prípadoch sú takéto programy dobre optimalizované na jeho použitie.

hyperthreading nepostrádateľné pre serverové systémy. V skutočnosti pre tento výklenok bol čiastočne vyvinutý. Vďaka HT, môžete výrazne zvýšiť efektivitu procesora v prítomnosti Vysoké čísloúlohy. Každé vlákno sa uvoľní o polovicu, čo má priaznivý vplyv na adresovanie dát a predikciu vetvenia.

veľa počítačové hry , negatívne súvisia s prítomnosťou Hyper Threading, čo znižuje počet snímok za sekundu. Je to spôsobené nedostatočnou optimalizáciou pre Hyper Threading zo strany hry. Jedna optimalizácia zo strany operačného systému nie je vždy dostatočná, najmä pri práci s neobvyklými, heterogénnymi a zložitými dátami.

Na základné dosky tá podpora HT, technológiu hyperthreading môžete kedykoľvek zakázať.

Jeden z najdôležitejších prvkov pri umiestňovaní procesora Intel vo vnútri vládcov je technológia Hyper Threading. Alebo skôr jeho absencia v procesore alebo prítomnosť. Za čo je táto technológia zodpovedná? Intel Hyper Threading, je technológia na efektívne využitie zdrojov procesorového jadra (CPU), ktorá umožňuje súčasné spracovanie viacerých vlákien na jadro.

Skúsme si uviesť príklad podobného systému zo života. Predstavte si hraničný priechod s kontrolou každého auta, veľa colníkov a jeden pruh pre autá. Hromadí sa dopravná zápcha, proces sa sám od seba spomaľuje, a to aj bez ohľadu na rýchlosť zamestnancov. A vzhľadom na to, že je tam len jeden jazdný pruh, polovica zamestnancov sa jednoducho nudí. A potom sa zrazu otvorí ďalší pruh pre vozidlá a autá začnú jazdiť hore v dvoch prúdoch. Rýchlosť práce sa zvyšuje, slobodní zamestnanci začínajú pracovať a dopravná zápcha tých, ktorí chcú prekročiť hranice, sa zmenšuje. V dôsledku toho sa bez zvýšenia veľkosti colníc a počtu zamestnancov zvýšili priepustnosť a výkon jedného postu.

Aj najvýkonnejšie jadro procesora musí prijímať informácie bezodkladne, aby ich mohlo rýchlo spracovať. Akonáhle sa na vstupe vytvorí "zástrčka" dát, procesor začne nečinne čakať na spracovanie tej či onej informácie.

Aby sa tomu zabránilo, v roku 2002 sa objavila technológia Hyper Threading, ktorý napodobňoval vzhľad druhého jadra v systéme, vďaka čomu dochádzalo k rýchlejšiemu naplneniu kapacít jadra.

Ako ukázala prax, málokto vie, ako technológia v skutočnosti funguje. Intel Hyper Threading. Väčšina si je istá, že má vo svojom procesore len niekoľko ďalších virtuálnych jadier. Ale v skutočnosti sa počet jadier nemení, mení sa počet vlákien, a to je kritické. Ide len o to, že každé jadro má ďalší kanál pre vstupno-výstupné informácie. Nižšie je video, ako to v skutočnosti funguje.

Ako funguje technológia HT a odkiaľ pochádzajú extra streamy? V skutočnosti je všetko celkom jednoduché. Na implementáciu tejto technológie je do každého jadra pridaný jeden radič a sada registrov. Akonáhle teda dátový tok presiahne šírku pásma jedného kanála, pripojí sa druhý kanál. Odpadajú tak prestoje nepoužívaných blokov procesora.

V ére jednojadrových procesorov (Intel Pentium 4) sa HT technológia stala záchranou pre tých, ktorí si nemohli kúpiť drahší procesor (Pentium D). Ale dnes sú známe prípady zhoršenia výkonu pri aktivácii HT. Prečo sa to deje? Všetko je celkom jednoduché. Pre paralelizáciu údajov a správne spracovanie procesu tiež odpadá časť výkonu procesora. Akonáhle je k dispozícii dostatok fyzických jadier na spracovanie informácií bez nečinných blokov, výkon sa mierne zníži kvôli zdrojom vybraným technológiou HT. Najhoršou možnosťou fungovania Hyper-Threadingu preto nie je nedostatočné zvýšenie výkonu, ale jeho zníženie. Ale v praxi sa to stáva veľmi zriedka.

S vydaním osemtisícového radu procesorov rodiny Intel Core sa táto otázka stala obzvlášť aktuálnou - je to potrebné Hyper Threading všeobecne? Veď aj procesory Core i5 nesú plných šesť jadier. Okrem profesionálnych aplikácií na spracovanie grafiky, rendering a pod., potom je šanca, že šesť fyzických jadier bude stačiť na všetko kancelárske aplikácie a hry. Ak sa teda pôvodne verilo, že technológia HT pridáva k výkonu procesora až 30 %, teraz to nie je axióma a všetko bude závisieť od vášho štýlu práce s počítačom a sady použitých utilít.

Samozrejme, text by bol bez testovania neúplný. Preto vezmeme procesory, ktoré máme Intel Core i7 8700K a 7700 tis a skontrolujte v niekoľkých hrách a aplikáciách výkon procesorov s aktivovaným Hyper Threading a deaktivovaný. Výsledkom testovania bude jasné, v ktorých aplikáciách virtuálne jadrá pridávajú výkon a v ktorých zostávajú nepovšimnuté.

Populárny 3DMark príliš nereaguje na nárast jadier a vlákien. Existuje rast, ale je zanedbateľný.

V rôznych druhoch výpočtov a spracovania vždy vládli jadrá a vlákna. Tu je Hyper-Threading jednoducho potrebný, výrazne zvyšuje výkon.

V hrách je situácia jednoduchšia. Vo väčšine prípadov zvýšenie počtu vlákien nefunguje; Na hry stačia 4 fyzické jadrá a vo väčšine prípadov aj menej. Jedinou výnimkou bolo GTA5, ktoré veľmi dobre zareagovalo na vypnutie NT, a pridalo 7% výkonu, a to len na šesťjadrový procesor 8700 tis. Vypnutie multithreadingu na 7700K nemalo žiadny účinok. Testy sme niekoľkokrát opakovali a výsledky sa nezmenili. Ale to je skôr výnimka z pravidla. Všetky hry, ktoré sme testovali, sa jednoducho uspokoja so štyrmi jadrami.

Jedným z najdôležitejších prvkov umiestnenia procesorov Intel v rámci radu je technológia Hyper-Threading. Alebo skôr jeho absencia v procesore alebo prítomnosť. Za čo je táto technológia zodpovedná? Intel Hyper-Threading je technológia na efektívne využitie zdrojov procesorového jadra (CPU), ktorá umožňuje súčasné spracovanie viacerých vlákien na jadro. Skúsme si uviesť príklad podobného systému zo života. Predstavte si hraničný priechod s kontrolou každého auta, veľa colníkov a jeden pruh pre autá. Hromadí sa dopravná zápcha, proces sa sám od seba spomaľuje, a to aj bez ohľadu na rýchlosť zamestnancov. A vzhľadom na to, že je tam len jeden jazdný pruh, polovica zamestnancov sa jednoducho nudí. A potom sa zrazu otvorí ďalší pruh pre vozidlá a autá začnú jazdiť hore v dvoch prúdoch. Rýchlosť práce sa zvyšuje, slobodní zamestnanci začínajú pracovať a dopravná zápcha tých, ktorí chcú prekročiť hranice, sa zmenšuje. Výsledkom bolo, že bez zvýšenia veľkosti colníc a počtu zamestnancov sa zvýšila priepustnosť a efektívnosť jedného pracovného miesta. Aj najvýkonnejšie jadro procesora musí prijímať informácie bezodkladne, aby ich mohlo rýchlo spracovať. Akonáhle sa na vstupe vytvorí "zástrčka" dát, procesor začne nečinne čakať na spracovanie tej či onej informácie. Aby sa tomu zabránilo, v roku 2002 sa objavila technológia Hyper-Threading, ktorá napodobňovala vzhľad druhého jadra v systéme, vďaka čomu sa kapacita jadra naplnila rýchlejšie. Ako ukázala prax, málokto vie, ako to vlastne funguje Technológia Intel hyperthreading. Väčšina si je istá, že má vo svojom procesore len niekoľko ďalších virtuálnych jadier. Ale v skutočnosti sa počet jadier nemení, mení sa počet vlákien, a to je kritické. Ide len o to, že každé jadro má ďalší kanál pre vstupno-výstupné informácie. Nižšie je video, ako to v skutočnosti funguje. Ako funguje technológia HT a odkiaľ pochádzajú extra streamy? V skutočnosti je všetko celkom jednoduché. Na implementáciu tejto technológie je do každého jadra pridaný jeden radič a sada registrov. Akonáhle teda dátový tok presiahne šírku pásma jedného kanála, pripojí sa druhý kanál. Odpadajú tak prestoje nepoužívaných blokov procesora. V ére jednojadrových procesorov (Intel Pentium 4) sa HT technológia stala záchranou pre tých, ktorí si nemohli kúpiť drahší procesor (Pentium D). Ale dnes sú známe prípady zhoršenia výkonu pri aktivácii HT. Prečo sa to deje? Všetko je celkom jednoduché. Pre paralelizáciu údajov a správne spracovanie procesu tiež odpadá časť výkonu procesora. Akonáhle je k dispozícii dostatok fyzických jadier na spracovanie informácií bez nečinných blokov, výkon sa mierne zníži kvôli zdrojom vybraným technológiou HT. Najhoršou možnosťou fungovania Hyper-Threadingu preto nie je nedostatočné zvýšenie výkonu, ale jeho zníženie. Ale v praxi sa to stáva veľmi zriedka. S vydaním osemtisícového radu procesorov z rodiny Intel Core sa táto otázka stala obzvlášť aktuálnou – je Hyper-Threading vôbec potrebný? Veď aj procesory Core i5 nesú plných šesť jadier. Ak sa nebavíme o profesionálnych aplikáciách na spracovanie grafiky, rendering a pod., tak je tu možnosť, že šesť fyzických jadier bude stačiť na všetky kancelárske aplikácie a hry. Ak sa teda pôvodne verilo, že technológia HT pridáva k výkonu procesora až 30 %, teraz to nie je axióma a všetko bude závisieť od vášho štýlu práce s počítačom a sady použitých utilít. Samozrejme, text bude...

Používatelia, ktorí aspoň raz konfigurovali systém BIOS, si už pravdepodobne všimli, že existuje parameter Intel Hyper Threading, ktorý je pre mnohých nepochopiteľný. Mnohí nevedia, čo táto technológia je a na aký účel sa používa. Pokúsme sa zistiť, čo je Hyper Threading a ako môžete povoliť používanie tejto podpory. Pokúsime sa tiež zistiť, aké výhody to dáva počítaču. toto nastavenie. V zásade tu nie je nič ťažké pochopiť.

Intel Hyper Threading: čo to je?
Ak nejdete hlboko do džungle počítačovej terminológie, ale vyjadríte sa jednoduchý jazyk, potom bola táto technológia vyvinutá s cieľom zvýšiť tok príkazov súčasne spracovávaných centrálnym procesorom. Moderné procesorové čipy spravidla využívajú iba 70 % dostupných výpočtových schopností. Zvyšok ostáva takpovediac v zálohe. Čo sa týka spracovania dátového toku, vo väčšine prípadov sa používa iba jedno vlákno, a to aj napriek tomu, že systém využíva viacjadrový procesor.

Základné princípy práce
Aby sa zvýšili možnosti CPU, bola vyvinutá špeciálna technológia Hyper Threading. Táto technológia uľahčuje rozdelenie jedného toku príkazov na dva. Je tiež možné pridať druhý prúd k existujúcemu prúdu. Iba takéto vlákno je virtuálne a nefunguje ďalej fyzickej úrovni. Tento prístup vám umožňuje výrazne zvýšiť výkon procesora. Celý systém preto začne pracovať rýchlejšie. Nárast výkonu CPU môže dosť kolísať. O tom sa bude diskutovať samostatne. Samotní vývojári technológie Hyper Threading však tvrdia, že nedosahuje plnohodnotné jadro. V niektorých prípadoch je použitie tejto technológie plne opodstatnené. Ak poznáte podstatu procesorov Hyper Threading, výsledok na seba nenechá dlho čakať.

Odkaz na históriu
Poďme sa trochu ponoriť do histórie tohto vývoja. Podpora Hyper Threading sa prvýkrát objavila iba v procesoroch Intel Pentium 4. Neskôr sa v implementácii tejto technológie pokračovalo v rade Intel Core iX (X tu znamená sériu procesorov). Treba poznamenať, že z nejakého dôvodu chýba v rade procesorových čipov Core 2. Je pravda, že potom bol nárast produktivity dosť slabý: niekde na úrovni 15-20%. To naznačovalo, že procesor nedisponuje potrebným výpočtovým výkonom a vytvorená technológia prakticky predbehla dobu. Dnes je už podpora technológie Hyper Threading dostupná takmer vo všetkých moderných čipoch. Na zvýšenie výkonu centrálneho procesora samotný proces využíva len 5 % povrchu kryštálu, pričom ponecháva priestor na spracovanie príkazov a dát.

Otázka konfliktov a výkonu
To všetko je určite dobré, no v niektorých prípadoch pri spracovaní dát môže dôjsť k spomaleniu práce. Väčšinou je to spôsobené takzvaným modulom predikcie vetvy a nedostatočnou veľkosťou vyrovnávacej pamäte pri jej neustálom načítavaní. Ak hovoríme o hlavnom module, tak v tomto prípade je situácia taká, že v niektorých prípadoch môže prvé vlákno vyžadovať údaje z druhého, ktoré v danom momente nemusia byť spracované alebo sú vo fronte na spracovanie. Nemenej bežné sú aj situácie, keď má jadro centrálneho procesora veľmi vážne zaťaženie a hlavný modul mu napriek tomu naďalej posiela údaje. Niektoré programy a aplikácie, ako napríklad online hry náročné na zdroje, sa môžu vážne spomaliť len preto, že im chýba optimalizácia na používanie technológie Hyper Threading. Čo sa stane s hrami? Vlastné počítačový systém zo svojej strany sa snaží optimalizovať dátové toky z aplikácie na server. Problém je v tom, že hra nevie, ako samostatne distribuovať dátové toky a hádzať všetko na jednu hromadu. Celkovo možno na to jednoducho nie je určený. Niekedy je u dvojjadrových procesorov nárast výkonu výrazne vyšší ako u 4-jadrových. Jednoducho nemajú výpočtový výkon.

Ako povoliť Hyper Threading v systéme BIOS?
Už sme trochu prišli na to, čo je technológia Hyper Threading a oboznámili sa s históriou jej vývoja. Priblížili sme sa k pochopeniu, čo je technológia Hyper Threading. Ako aktivovať túto technológiu na použitie v procesore? Tu sa všetko robí celkom jednoducho. Musíte použiť podsystém správy systému BIOS. Do podsystému sa vstupuje pomocou kláves Del, F1, F2, F3, F8, F12, F2+Del atď. Ak používate prenosný počítač Sony Vaio, potom majú pri použití vyhradeného klávesu ASSIST špecifický vstup. V nastaveniach systému BIOS, ak procesor, ktorý používate, podporuje technológiu Hyper Threading, mala by existovať špeciálna riadka nastavenia. Vo väčšine prípadov to vyzerá ako technológia Hyper Threading a niekedy ako funkcia. V závislosti od nastavenia vývojára podsystému a verzie systému BIOS daný parameter môžu byť obsiahnuté buď v hlavnom menu alebo v rozšírených nastaveniach. Ak chcete povoliť túto technológiu, musíte vstúpiť do ponuky možností a nastaviť hodnotu na Enabled. Potom musíte uložiť vykonané zmeny a reštartovať systém.

Prečo je Hyper Threading užitočný?
Na záver by som chcel hovoriť o výhodách, ktoré poskytuje použitie technológie Hyper Threading. Načo to všetko je? Prečo je potrebné zvýšiť výkon procesora pri spracovaní informácií? Používatelia, ktorí pracujú s aplikáciami a programami náročnými na zdroje, nemusia nič vysvetľovať. Mnoho ľudí pravdepodobne vie, že grafické, matematické a dizajnové softvérové ​​​​balíky vyžadujú veľa systémových zdrojov v procese práce. Kvôli tomu je celý systém zaťažený natoľko, že sa začne príšerne spomaľovať. Aby sa tomu zabránilo, odporúča sa povoliť podporu Hyper Threading.

15.03.2013

Technológia Hyper-Threading sa objavila v procesoroch Intel, strašidelne povedané, pred viac ako 10 rokmi. A v súčasnosti je dôležitým prvkom procesorov Core. Stále však nie je úplne pochopená otázka potreby HT v hrách. Rozhodli sme sa vykonať test, aby sme zistili, či hráči potrebujú Core i7, alebo či je lepšie vystačiť si s Core i5. A tiež zistite, v čom je Core i3 lepšie ako Pentium.

A treba uznať, že technológia Hyper-Threading je užitočná a má pozitívny vplyv na výkon, inak by ju Intel nepoužil na umiestnenie svojich procesorov do radu. A nie ako vedľajší prvok, ale jeden z najdôležitejších, ak nie najdôležitejší. Aby bolo jasné, o čom hovoríme, pripravili sme tabuľku, ktorá uľahčuje vyhodnotenie princípu segmentácie procesorov Intel.

Vďaka tomu vám trochu väčšia vyrovnávacia pamäť a podpora Hyper-Threadingu umožní nastaviť výrazne vyššie ceny procesorov. Napríklad procesory radu Pentium (asi 10 000 tenge) sú približne dvakrát lacnejšie ako Core i3 (asi 20 000 tenge), a to aj napriek tomu, že fyzicky sú na hardvérovej úrovni úplne rovnaké, a teda , majú rovnakú cenu. Rozdiel v cene medzi Core i5 (asi 30 tisíc tenge) a Core i7 (asi 50 tisíc tenge) je tiež veľmi veľký, aj keď v mladších modeloch menej ako dvojnásobný.

Skôr než prejdeme k testom, pripomeňme si (dobre, alebo zistime), čo je technológia Hyper-Threading. Ako povedal sám Intel pri predstavovaní tejto technológie pred mnohými rokmi, nie je na tom nič zvlášť zložité. V skutočnosti všetko, čo je potrebné na zavedenie HT na fyzickej úrovni, je pridať nie jednu sadu registrov a radič prerušenia, ale dva, do jedného fyzického jadra. V procesoroch Pentium 4 tieto dodatočné prvky zvýšili počet tranzistorov len o päť percent. V dnešných jadrách Ivy Bridge (rovnako ako v Sandy Bridge a budúcom Haswelli) dodatočné prvky ani pre štyri jadrá nezvýšia matricu ani o 1 percento.

Ale nie vždy sú ideálne podmienky pre Hyper-Threading. A hlavne, najhorším výsledkom práce HT nie je chýbajúci prírastok výkonu, ale jeho pokles. To znamená, že za určitých podmienok výkon procesora s HT klesne v porovnaní s procesorom bez HT v dôsledku skutočnosti, že réžia rozdelenia vlákien a zaraďovania do fronty výrazne prevýši zisk z výpočtu paralelných vlákien, čo je možné v tomto konkrétnom prípade. prípad. A takéto prípady sú oveľa bežnejšie, ako by si Intel prial. Navyše mnoho rokov používania Hyper-Threading situáciu nezlepšilo. Platí to najmä pre hry, ktoré sú veľmi zložité a v žiadnom prípade nie netradičné z hľadiska výpočtu dát, aplikácií.

Aby sme zistili vplyv Hyper-Threadingu na herný výkon, opäť sme použili náš dlhodobo trpiaci testovací procesor Core i7-2700K a simulovali sme štyri procesory naraz deaktivovaním jadier a povolením / zakázaním HT. Bežne sa môžu nazývať Pentium (2 jadrá, HT vypnuté), Core i3 (2 jadrá, HT zapnuté), Core i5 (4 jadrá, HT vypnuté) a Core i7 (4 jadrá, HT zapnuté). Prečo podmienečne? V prvom rade preto, že podľa niektorých vlastností nezodpovedajú skutočným produktom. Najmä deaktivácia jadier nevedie k zodpovedajúcemu zníženiu objemu vyrovnávacej pamäte tretej úrovne - jej objem pre všetkých je 8 megabajtov. A okrem toho všetky naše „podmienené“ procesory pracujú na rovnakej frekvencii 3,5 GHz, čo zatiaľ nedosahujú všetky procesory Intel.

Zdá sa, že všetky otázky týkajúce sa metodiky testovania, ako aj vlastností fungovania technológie Hyper-Threading boli prediskutované, a preto je čas prejsť k tomu najzaujímavejšiemu - testom.

Späť v teste, v ktorom sme skúmali vplyv počtu jadier procesora na herný výkon, sme zistili, že 3DMark 11 je s výkonom procesora celkom pokojný a funguje perfektne aj na jednom jadre. Hyper-Threading mal rovnaký "silný" vplyv. Ako môžete vidieť, test absolútne nevníma rozdiely medzi Pentiom a Core i7, nehovoriac o stredne pokročilých modeloch.

Metro 2033

Metro 2033 však jasne zaznamenalo vznik Hyper-Threadingu. A reagoval negatívne! Áno, je to tak: povolenie HT v tejto hre má negatívny vplyv na výkon. Malý vplyv, samozrejme - 0,5 snímky za sekundu so štyrmi fyzickými jadrami a 0,7 s dvoma. Táto skutočnosť však dáva všetky dôvody povedať, že v Metro 2033 je Pentium rýchlejšie ako Core i3 a Core i5 je lepšie ako Core i7. Tu je potvrdením faktu, že Hyper-Threading nepreukazuje svoju účinnosť nie vždy a nie všade.

Crysis 2

Táto hra priniesla veľmi zaujímavé výsledky. V prvom rade podotýkame, že vplyv Hyper-Threadingu je jasne viditeľný pri dvojjadrových procesoroch – Core i3 prekonalo Pentium takmer o 9 percent, čo je na túto hru dosť veľa. Víťazstvo pre HT a Intel? V skutočnosti nie, pretože Core i7 nevykazovalo žiadne zlepšenie oproti výrazne lacnejšiemu Core i5. Má to ale rozumné vysvetlenie – Crysis 2 nevie využiť viac ako štyri dátové toky. Kvôli tomu vidíme u dvojjadra s HT dobrý nárast – veď štyri vlákna, aj keď logické, sú lepšie ako dve. Na druhej strane nebolo kam dať ďalšie vlákna Core i7, stačili tam štyri fyzické jadrá. Takže podľa výsledkov tohto testu môžeme zaznamenať pozitívny vplyv HT v Core i3, ktorý je tu citeľne lepší ako Pentium. Ale medzi štvorjadrovými Core i5 opäť vyzerá ako rozumnejšie riešenie.

Battlefield 3

Tu sú výsledky veľmi zvláštne. Ak v teste na počet jadier bolo bojisko vzorkou mikroskopického, ale lineárneho nárastu, potom zaradenie Hyper-Threadingu prinieslo do výsledkov chaos. V podstate môžeme konštatovať, že Core i3 so svojimi dvoma jadrami a HT dopadol najlepšie zo všetkých, dokonca pred Core i5 a Core i7. Podivné, samozrejme, ale zároveň boli Core i5 a Core i7 opäť na rovnakej úrovni. Čo to vysvetľuje, nie je jasné. S najväčšou pravdepodobnosťou tu zohrala úlohu testovacia metodika v tejto hre, ktorá dáva väčšie chyby ako štandardné benchmarky.

V poslednom teste sa F1 2011 ukázala ako jedna z hier, ktoré sú veľmi kritické k počtu jadier a v tomto opäť prekvapila výborným dopadom na výkon technológie Hyper-Threading. A opäť, ako v Crysis 2, zahrnutie HT sa ukázalo ako veľmi dobré na dvojjadrových procesoroch. Pozrite sa na rozdiel medzi naším podmieneným Core i3 a Pentiom – je viac ako dvojnásobný! Jasne vidíte, že hre veľmi chýbajú dve jadrá a zároveň je jej kód tak dobre paralelizovaný, že efekt je úžasný. Na druhej strane, štyri fyzické jadrá neprekonáte – Core i5 je citeľne rýchlejší ako Core i3. Ale Core i7, opäť, ako v predchádzajúcich hrách, neukázalo nič výnimočné na pozadí Core i5. Dôvod je rovnaký – hra nedokáže využívať viac ako 4 vlákna a réžia HT znižuje výkon Core i7 pod úroveň Core i5.

Starý bojovník nepotrebuje Hyper-Threading o nič viac ako ježko tričko – jeho vplyv nie je v žiadnom prípade taký výrazný ako v F1 2011 alebo Crysis 2. Zároveň však stále upozorňujeme, že povolenie HT na dvojjadrovom procesor priniesol 1 rámik navyše. To, samozrejme, nestačí povedať, že Core i3 je lepšie ako Pentium. Prinajmenšom toto zlepšenie zjavne nezodpovedá rozdielu v cene týchto procesorov. A rozdiel v cene medzi Core i5 a Core i7 sa ani neoplatí spomínať, keďže procesor bez podpory HT sa ukázal opäť rýchlejší. A citeľne rýchlejšie – o 7 percent. Nech sa páči, opäť konštatujeme fakt, že štyri vlákna sú pre túto hru maximum, a preto HyperThreading v tomto prípade Core i7 nepomáha, ale zasahuje.