Paano gumagana ang Hyper Threading sa mga Intel Core i7 Processor?

Narinig mo ang term na Hyper-Threading ng maraming beses. Ito ay dapat na isang mahiwagang teknolohiya na doble ang bilis ng iyong processor sa sandaling ito ay pinagana. Ang mga kumpanya ay maaaring buksan ito o i-off at singilin ang mas maraming tulad ng isang premium.

Nais kong sabihin na ang lahat ng iyon ay kumpletong kalokohan at nilalayon ng artikulong ito na turuan ka upang mas maunawaan kung ano ang Hyper-Threading. Ang artikulong ito ay magiging napaka-friendly ng newbie.

Paunang salita

Sa mga mas matandang araw, kung ang Intel o AMD ay kailangang gumawa ng isang mas mabilis na CPU, pangkalahatan ay madaragdagan nila ang potensyal na bilang ng mga transistor sa pamamagitan ng pag-urong sa kanila at pag-aangkop nang higit pa sa parehong puwang at sinubukang dagdagan ang kanilang mga frequency (sinusukat sa MHz / GHz). Ang lahat ng mga CPU ay mayroon lamang isang solong core. Ang mga CPU ay naging 32 bit at maaaring hawakan ang RAM ng hanggang 4 GB. Nang maglaon ay lumipat sila sa 64 bit CPUs na maaaring hawakan ang mga leaps ng RAM at higit pa sa 4 GB. Pagkatapos, napagpasyahan na gumamit ng maraming mga core at kumalat sa mga workload sa maraming mga core para sa mas mahusay na computing. Ang lahat ng mga core ay nakikipag-usap sa isa't isa upang ipamahagi ang anumang gawain. Ang nasabing gawain ay sinasabing isang multi-threaded na gawain.

Mga bahagi ng isang CPU

Ang isang CPU ay binubuo ng mga sumusunod na bahagi na gumagana nang maayos. Tulad ng nabanggit sa itaas, ito ay magiging isang sobrang pagpapaliwanag. Ito ay simpleng kurso sa pag-crash at, huwag kunin ang impormasyong ito bilang salita ng Ebanghelyo. Ang mga bahaging ito ay hindi nakalista sa anumang partikular na pagkakasunud-sunod:

• Scheduler (talaga sa antas ng OS)
• Fetcher
• Decoder
• Core
• Thread
• Cache
• Memory at I / O controller
• FPU (Floating Point Unit)
• Mga rehistro

Ang mga pagpapaandar ng mga bahaging ito ay ang mga sumusunod

Pinangangasiwaan ng memorya at I / O ang pagpasok at paglabas ng data papunta at mula sa CPU. Ang data ay dinala mula sa hard disk o SSD sa RAM, pagkatapos ang mas mahalagang data ay dadalhin sa cache ng CPU. Ang cache ay may 3 mga antas. Para hal. ang Core i7 7700K ay may L3 cache na 8 MB. Ang cache na ito ay ibinabahagi ng buong CPU sa 2 MB bawat core. Ang data mula dito ay kinuha ng mas mabilis na cache ng L2. Ang bawat core ay may sariling L2 cache na kung saan ay 1 MB sa kabuuan at 256 KB bawat core. Tulad ng kaso ng Core i7, mayroon itong Hyper-Threading. Ang bawat core ay may 2 mga thread, kaya't ang L2 cache na ito ay ibinabahagi ng parehong mga thread. Ang L1 cache sa kabuuan ay 256 KB sa 32 KB bawat thread. Narito ang data pagkatapos ay pumapasok sa mga rehistro na kung saan ay isang kabuuang 8 rehistro sa 32-bit mode at 16 na rehistro sa 64-bit mode. Ang OS (Operating System) ay nagtatakda ng mga proseso o tagubilin sa magagamit na thread. Tulad ng mayroong 8 mga thread sa isang i7, lilipat ito sa at mula sa mga thread sa loob ng mga core. Ang OS tulad ng Windows o Linux ay sapat na matalino upang malaman kung ano ang mga pisikal na core at kung ano ang mga lohikal na core.

Paano gumagana ang Hyper Threading?

Sa isang tradisyonal na multi-core CPU, ang bawat pisikal na core ay may sariling mga mapagkukunan at ang bawat core ay binubuo ng isang solong thread na may independiyenteng pag-access sa lahat ng mga mapagkukunan. Ang Hyper-Threading ay nagsasangkot ng 2 (o sa mga bihirang kaso higit pa) na mga thread na nagbabahagi ng parehong mga mapagkukunan. Maaaring ilipat ng scheduler ang mga gawain at proseso sa pagitan ng mga thread na ito.

Sa isang tradisyonal na multi-core CPU, ang core ay maaaring 'iparada' o manatiling idle kung wala itong anumang data o proseso na nakatalaga dito. Ang estado na ito ay tinatawag na gutom at malusog na nalulutas ng SMT o Hyper-Threading.

Physical vs Logical Cores (at kung ano ang mga thread)

Kung nabasa mo ang spec sheet para sa halos bawat Core i5, mapapansin mo na mayroon itong 4 na pisikal na core at 4 na lohikal na core o 4 na mga thread (ang Coffee Lake i5 ay mayroong 6 na core at 6 na mga thread). Ang lahat ng mga i7 hanggang 7700K ay 4 na core at 8 thread / lohikal na mga core. Sa konteksto ng arkitektura ng CPU ng Intel, ang mga thread at lohikal na core ay pareho. Hindi nila binago ang layout ng kanilang arkitektura mula pa noong ika-1 henerasyon ng Nehalem hanggang ngayon sa Coffee Lake kaya't ang impormasyong ito ay magtatagal. Ang impormasyong ito ay hindi magiging sapat para sa mas matandang mga AMD CPU, ngunit binago din ni Ryzen ang marami ng kanilang layout, at ang kanilang mga nagpoproseso ay katulad ngayon sa disenyo ng Intel.

Mga kalamangan ng Hyper Threading

• Nalulutas ng Hyper-Threading ang problema ng 'gutom'. Kung ang isang core o thread ay libre, ang scheduler ay maaaring ipasa ang data dito sa halip na ang pangunahing natitirang idle o naghihintay para sa ilang iba pang mga bagong data na dumaloy dito.
• Ang mas malaki at parallel na mga workload ay maaaring magawa nang may higit na kahusayan. Tulad ng maraming mga thread upang mai-parallelize, ang mga application na nakasalalay nang husto sa maraming mga thread ay maaaring mapalakas ang kanilang trabaho nang malaki (hindi mas mabilis nang dalawang beses).
• Kung nakikipaglaro ka at mayroong ilang uri ng mahahalagang gawain na tumatakbo sa likuran, ang CPU ay hindi magpupumilit na magbigay ng sapat na mga frame at patakbuhin ang gawain na maayos dahil maaari nitong ilipat ang mga mapagkukunan sa pagitan ng mga thread.

Mga Disadvantages ng Hyper Threading

Ang mga sumusunod ay hindi marami sa mga kawalan, sa halip ang mga ito ay mas abala.

• Ang Hyper-Threading ay nangangailangan ng pagpapatupad mula sa antas ng software upang masulit. Kahit na parami nang parami ang mga application na binuo upang samantalahin ang maraming mga thread, ang mga application na hindi sinasamantala ang anumang teknolohiya ng SMT (Sabay-sabay na Multi-Threading) na teknolohiya o kahit na maraming mga pisikal na core ay tatakbo nang eksaktong pareho hindi alintana. Ang pagganap ng mga application na ito ay mas nakasalalay sa bilis ng orasan at IPC ng isang CPU.
• Ang Hyper-Threading ay maaaring maging sanhi ng CPU upang lumikha ng mas maraming init. Ito ang dahilan kung bakit ang mga i5 ay dating sa orasan na mas mataas kaysa sa i7s dahil hindi sila magpapainit hangga't mayroon silang mas kaunting mga thread.
• Maramihang mga thread ang nagbabahagi ng parehong mga mapagkukunan sa loob ng isang core. Ito ang dahilan kung bakit ang pagganap ay hindi doble. Sa halip ito ay isang napaka matalino na pamamaraan upang ma-maximize ang kahusayan at mapalakas ang pagganap kung saan posible.

Konklusyon

Ang Hyper-Threading ay lumang teknolohiya ngunit isa dito upang manatili. Habang ang mga aplikasyon ay nakakakuha ng higit pa at higit na hinihingi, at ang pagtaas ng rate ng pagkamatay ng batas ni Moore, ang kakayahang ihalintulad ang mga trabaho ay nakatulong nang lubos na mapabuti ang pagganap. Ang kakayahang magpatakbo ng bahagyang mga parallel workload ay tumutulong na madagdagan ang iyong pagiging produktibo at mas mabilis na magawa ang iyong trabaho nang hindi nauutal. At kung naghahanap ka upang bumili ng pinakamahusay na motherboard para sa iyong ika-7 henerasyon ng i7 na processor pagkatapos tingnan ito artikulo

Huling Pag-update sa 2021-01-05 ng 22:02 / Mga link ng Kaakibat / Mga Larawan mula sa Amazon Product Advertising API