Mikä on Hyperthreading?

Hyperthreading oli kerran ominaisuus, joka löytyi vain huippuluokan ammattiprosessoreista. Hyperthreading löytyy kuitenkin nyt myös yleisistä kuluttajasuorittimista. Joten mitä Hyperthreading oikein on, ja pitäisikö sinun etsiä sitä seuraavassa suorittimessasi?

Mikä on ohjelmistosäie?

Ohjelmistosäie on käskysarja, jonka suoritin käsittelee. Se on ohjelmoitujen ohjeiden perusyksikkö, jota hallitsee ajastin. Ajoitus on käyttöjärjestelmän osa, joka on varannut laitteistoresursseja erityyppisille tietokoneessa oleville ohjelmistoille.

Jokainen tietokoneellasi käynnissä oleva sovellus on olemassa yhtenä tai useampana prosessina. Säikeet ovat käytännössä näiden prosessien segmenttejä, jotka lähetetään suorittimelle suoritettaviksi. Ajastin määrittää nopeasti säikeet eri käynnissä olevista ohjelmista varmistaakseen, että kukin saa tarvitsemansa resurssit ajaakseen reaaliajassa.

Näin tietokoneesi voi "multitask" ja (esimerkiksi) käyttää tekstinkäsittelyohjelmaa samalla kun toistaa musiikkia ja lataa videopeliä taustalla. Teknisesti CPU-ydin ei itse asiassa tee kaikkia näitä töitä samanaikaisesti.

Joten jos järjestelmässäsi on vain yksiytiminen prosessori, se jongleeraa nopeasti useita käskysarjoja ja vaihtaa niiden välillä niin nopeasti, että hitaille ihmisaivoillemme kaikki näyttää tapahtuvan rinnakkain.

Todellinen rinnakkaiskäsittely kotitietokoneissa

Useimpien henkilökohtaisten tietojenkäsittelyhistorian aikana tietokoneessasi oli vain yksi CPU-ydin. No, silloin emme puhuneet "ytimistä", koska niitä oli vain yksi ja se oli koko CPU. Kuitenkin 2000-luvun puolivälissä CPU-valmistajilla oli loistava idea yhdistää kaksi täydellistä CPU:ta yhdeksi CPU-paketiksi. Nämä kaksiytimiset prosessorit voivat itse asiassa käsitellä kahta käskysäiettä samanaikaisesti. Tämä tarkoitti, että esimerkiksi videopelissäsi voi olla 100 % ydin ja käyttöjärjestelmässäsi toinen ydin.

Tänään CPU-ytimien määrä kasvaa nopeasti. Yleiset prosessorit, joissa on 6, 8 ja jopa 10 ydintä, ovat yleisiä. Huippuluokan suorittimet tarjoavat kymmeniä ytimiä, ja prosessorit, kuten AMD Threadripper 3990X, ovat täynnä huikeita 64 ydintä.

Ohjelmistokehitys on myös muuttunut hyödyntämään paremmin kaikkea tätä rinnakkaista suorittimen tehoa. Myös uusimmat videopelikonsolit on varustettu kahdeksalla prosessoriytimellä, joten näin monta ydintä hyödyntävät videopelit yleistyvät nopeasti.

AMD Ryzen Threadripper 3990X 64-ydin, 128-säikeinen lukitsematon työpöytäprosessori

Enemmän ytimiä kuin voit ravistaa, täydellinen käyttäjille, jotka työskentelevät kovasti koko päivän ja pelaavat ahkerasti työajan jälkeen.

Suorittimen ytimien asettaminen ylikierrokselle hypersäikeistyksen avulla

Perinteinen prosessori pystyy käsittelemään vain yhtä säiettä, mutta jos järjestelmässäsi on useita eri prosessoriytimiä, voit käsitellä yhtä monta säiettä ytimistäsi. Tämä näyttää hyvältä, mutta siinä on yksi suuri ongelma.

Kaikki säikeet eivät vaadi yhtä paljon käsittelytehoa. Esimerkiksi videota renderöivä säiettä käyttää 100 % suorittimen ytimen käytettävissä olevasta kapasiteetista, mutta tekstinkäsittelyohjelmaa tai sosiaalisen median verkkosivuasi käyttävä säie tarvitsee vain murto-osan nykyaikaisen prosessoriytimen tarjoamasta tehosta.

Samalla tavalla videopelissä voi olla useita säikeitä, jotka kulkevat rinnakkain, kuten yksi, joka käsittelee fysiikkaa ja toinen, joka käsittelee hahmojen tekoälyä. Nämä ovat tärkeitä tehtäviä, mutta ne eivät välttämättä tarvitse yhtä ydintä toimiakseen hyvin.

Tämä johtaa tilanteeseen, jossa kaikki suorittimen ytimisesi voivat olla varattu säikeistä, mutta ne eivät anna sinulle kaikkea prosessointitehoa, johon ne pystyvät. Siinä hyperthreading tulee kuvaan.

Hypersäikeistyksen oikea yleisnimi on samanaikainen monisäie. "Hyperthreading" on itse asiassa Intelin käyttämä markkinointinimi, mutta aivan kuten "Hoover", siitä on tullut yleinen kielenkäyttö koko teknologialle.

CPU, joka on varustettu oikealla sisäisellä piirillä hypersäikeistyksen mahdollistamiseksi, voi suorittaa kaksi erillistä säiettä samanaikaisesti. Niiden välillä ei vaihdeta, kuten perinteisessä yhden ytimen moniajossa. Se käyttää jokaista rinnakkain.

Käyttöjärjestelmästä näyttää siltä, ​​että jokainen fyysinen suorittimen ydin on itse asiassa kaksi ydintä, minkä ansiosta ajastin voi määrittää kullekin kaksi säiettä. Prosessointitehon kokonaismäärä ydintä kohti pysyy kuitenkin täsmälleen samana.

Miksi haluat käyttää hypersäikeistystä

Kuten yllä mainittiin, hypersäikeistys tarkoittaa pääasiassa sen varmistamista, että käsittelytehoa ei jätetä pöydälle. Kun annat kunkin ytimen käsitellä kahta säiettä, käyttöjärjestelmäsi on helpompi saada kaikki irti laitteistostasi ja vältytään tilanteilta, joissa jokainen ydin ei toimi täydellä kapasiteetilla.

Aiemmin vain ammattiohjelmistot, kuten videoeditorit tai tieteellisten tietojen murskaustyöt, tarvitsivat todella hypersäikeistystä. Yleisillä käyttäjillä tuskin oli tarpeeksi sovelluksia käynnissä tarvitsemaan niin monta säiettä. Videopeleissä on myös kestänyt kauan omaksua useiden säikeiden käyttö, mutta nyt 8-ytimiset pelijärjestelmät ovat valtavirtaa ja lankojen määrä kasvaa jatkuvasti.

Sellaisenaan uusissa valtavirran suorittimissa on nyt hypersäikeistys, ja se on ominaisuus, jonka useimmat käyttäjät haluavat. Jos kuitenkin saat hyvän tarjouksen vanhemmasta suorittimesta, jossa ei ole hypersäikeistystä, se ei ole vielä niin tärkeää, ettei sinulla olisi varaa jättää sitä väliin.