Какво е Hyperthreading?

Hyperthreading някога е била функция, открита само в професионални процесори от висок клас. Въпреки това, Hyperthreading вече се намира и в масовите потребителски процесори. И така, какво точно е Hyperthreading и трябва ли да го търсите в следващия си процесор?

Какво е софтуерна нишка?

Софтуерната нишка е поредица от инструкции, които се обработват от CPU. Това е основната единица от програмирани инструкции, управлявани от планировчика. Планировчикът е компонент на операционната система, който разпределя хардуерни ресурси за различните видове софтуер, работещ на компютър.

Всяко приложение, работещо на вашия компютър, съществува като един или повече процеси. Нишките всъщност са сегменти от тези процеси, изпратени до процесора за изпълнение. Планировчикът бързо присвоява нишки от различни работещи програми, за да гарантира, че всяка получава ресурсите, от които се нуждае, за да работи в реално време.

Ето как компютърът ви може да изпълнява много задачи и (например) да изпълнява текстообработваща програма, като същевременно възпроизвежда музика и изтегля видео игра във фонов режим. Технически ядрото на процесора всъщност не върши всички тези задачи едновременно.

Така че, ако системата ви има само едноядрен процесор, тя бързо жонглира с множество набори от инструкции, превключвайки толкова бързо между тях, че за нашите бавни човешки мозъци изглежда, че всичко се случва паралелно.

Истинска паралелна обработка в домашни компютри

През по-голямата част от историята на личните компютри вашият компютър е имал само едно CPU ядро ​​в него. Е, тогава не говорихме за „ядра“, тъй като имаше само едно и това беше целият процесор. Въпреки това, в средата на 2000-те производителите на процесори имаха блестящата идея да натъпкат два пълни процесора в един процесорен пакет. Тези двуядрени процесори всъщност могат да обработват две нишки от инструкции едновременно. Това означаваше, че например вашата видео игра може да има 100% от едно ядро, а вашата операционна система може да има другото ядро ​​само за себе си.

Днес броят на процесорните ядра бързо нараства. Основните процесори с 6, 8 и дори 10 ядра са често срещани. Централните процесори от висок клас предлагат десетки ядра, а процесорите като AMD Threadripper 3990X са пълни с цели 64 ядра.

Разработката на софтуер също се промени, за да се възползва по-добре от цялата тази мощност на паралелния процесор. Най-новите конзоли за видеоигри са оборудвани и с осем процесорни ядра, така че видеоигрите, които могат да използват толкова много ядра, бързо стават обичайни.

AMD Ryzen Threadripper 3990X 64-ядрен, 128-нишков отключен процесор за настолни компютри

Повече ядра, отколкото можете да разтърсите, идеално за потребители, които работят упорито по цял ден и играят упорито след часове.

Поставяне на CPU ядра в Overdrive с Hyperthreading

Традиционният CPU може да обработва само една нишка, но ако имате много различни CPU ядра във вашата система, можете да обработвате брой нишки, равен на броя на ядрата, които имате. Това изглежда добре, но представлява един основен проблем.

Не всички нишки изискват еднакво количество процесорна мощност. Например нишка, която изобразява видео, ще използва 100% от наличния капацитет на ядрото на процесора, но нишката, която изпълнява вашия текстообработващ процесор или уеб страница в социални медии, се нуждае само от малка част от мощността, предлагана от едно модерно ядро ​​на процесора.

По същия начин една видеоигра може да има множество нишки, които се изпълняват паралелно, като например една, която обработва физиката, и друга, която обработва изкуствения интелект на героите. Това са важни задачи, но може да не се нуждаят от едно ядро, за да работят добре.

Това води до ситуация, при която всичките ви процесорни ядра може да са заети с нишки, но не ви дават цялата мощност за обработка, на която са способни. Това е мястото, където хипернишковостта влиза в картината.

Правилното родово наименование за хиперпоточност е едновременна многонишковост. „Hyperthreading“ всъщност е собствено маркетингово наименование, използвано от Intel, но точно както при „Hoover“, то се превърна в общ език за технологията като цяло.

ЦП, който е оборудван с правилната вътрешна схема за активиране на хипернишки, може да изпълнява две отделни нишки едновременно. Не се превключва между тях, както при традиционния едноядрен многозадачен режим. Работи всеки един паралелно.

За операционната система изглежда, че всяко физическо процесорно ядро ​​всъщност е две ядра, което позволява на планировчика да присвои две нишки към всяко от тях. Общото количество процесорна мощност на ядро ​​обаче остава абсолютно същото.

Защо бихте искали Hyperthreading

Както споменахме по-горе, хипернишковостта е основно за да се уверите, че не оставяте процесорната мощност на масата. Оставянето на всяко ядро ​​да обработва две нишки улеснява вашата операционна система да извлече максимума от вашия хардуер и избягва ситуация, при която всяко ядро ​​не работи близо или на пълен капацитет.

В миналото само професионален софтуер, като видео редактори или работни места за обработка на научни данни, наистина се нуждаеха от хипернишки. Основните потребители едва ли са имали достатъчно работещи приложения, за да се нуждаят от толкова много нишки. Видеоигрите също отнеха много време, за да възприемат използването на множество нишки, но сега 8-ядрените системи за игри са масови и броят на нишките ще продължи да расте.

Като такива, новите масови процесори вече разполагат с хиперпоточност и това е функция, която повечето потребители трябва да искат. Въпреки това, ако получите добра сделка за по-стар процесор, който няма хиперпоточност, той все още не е толкова важен, че да не можете да си позволите да го пропуснете.