Како Хипер Тхреадинг функционише у процесорима Интел Цоре и7?

Пуно пута сте чули израз Хипер-Тхреадинг. Требало би да је реч о некој магичној технологији која удвостручује брзину вашег процесора након што је омогућен. Компаније га могу укључити или искључити и наплатити много више као премија.

Желео бих да кажем да су све то потпуне глупости и да овај чланак има за циљ да вас научи да боље разумете шта је Хипер-Тхреадинг. Овај чланак ће бити врло погодан за почетнике.

Предговор

У старијим данима, ако би Интел или АМД морали да направе бржи процесор, они би углавном повећавали потенцијални број транзистора тако што би их смањивали и постављали више у исти простор и покушавали да повећају њихове фреквенције (мерено у МХз / ГХз). Сви ЦПУ су имали само једно језгро. ЦПУ су постали 32-битни и могли су да обрађују РАМ до 4 ГБ. Касније су прешли на 64-битне процесоре који су могли да поднесу скокове РАМ-а и више од само 4 ГБ. Тада је одлучено да се користи више језгара и распореди радна оптерећења преко ових више језгара за ефикасније рачунање. Сва језгра међусобно комуницирају ради дистрибуције било ког задатка. За такав задатак се каже да је задатак са више нити.

Делови процесора

ЦПУ се састоји од следећих делова који раде у хармонији. Као што је горе поменуто, ово ће бити превише поједностављење. Ово је једноставно крах и не узимајте ове информације као реч Јеванђеља. Ови делови нису наведени по одређеном редоследу:

• Планер (заправо на нивоу ОС)
• Добављач
• Декодер
• Језгро
• Навој
• Кеш меморија
• Меморија и И / О контролер
• ФПУ (јединица са покретном тачком)
• Регистри

Функције ових делова су следеће

Меморија и И / О контролер управљају уносом и изласком података у и из ЦПУ-а. Подаци се са тврдог диска или ССД-а преносе у РАМ, а затим се важнији подаци уносе у кеш меморију ЦПУ-а. Кеш меморија има 3 нивоа. За нпр. Цоре и7 7700К има Л3 кеш меморију од 8 МБ. Ову кеш меморију дели цео процесор на 2 МБ по језгру. Податке одавде узима бржи Л2 кеш. Свако језгро има своју Л2 кеш меморију која укупно износи 1 МБ и 256 КБ по језгру. Као и у случају Цоре и7, он има Хипер-Тхреадинг. Свако језгро има 2 нити, тако да ову Л2 кеш меморију деле обе нити. Л1 кеш меморија укупно има 256 КБ при 32 КБ по нити. Овде подаци затим улазе у регистре који су укупно 8 регистара у 32-битном режиму и 16 регистара у 64-битном режиму. ОС (оперативни систем) распоређује процесе или упутства за доступну нит. Како у и7 постоји 8 нити, он ће се пребацити на нити са нити унутар језгара. ОС попут Виндовс или Линук довољно су паметни да знају шта су физичка и шта су логичка језгра.

Како функционише Хипер Тхреадинг?

У традиционалном ЦПУ са више језгара, свако физичко језгро има своје ресурсе и свако језгро се састоји од једне нити која има неовисан приступ свим ресурсима. Хипер-Тхреадинг укључује 2 (или у ретким случајевима више) нити које деле исте ресурсе. Планер може пребацивати задатке и процесе између ових нити.

У традиционалном ЦПУ са више језгара, језгро се може „паркирати“ или остати у стању мировања ако му нису додељени никакви подаци или процес. Ово стање се назива изгладњивањем и здраво га решава СМТ или Хипер-Тхреадинг.

Физичко вс логичко језгро (и шта су нити)

Ако прочитате табелу са спецификацијама за скоро сваки Цоре и5, приметићете да има 4 физичка језгра и 4 логичка језгра или 4 нити (Цоффее Лаке и5с има 6 језгара и 6 нити). Сви и7 до 7700К су 4 језгра и 8 нити / логичка језгра. У контексту Интелове ЦПУ архитектуре, нити и логичка језгра су иста ствар. Нису променили изглед своје архитектуре од 1. генерације Нехалема, па све до данас, са Лаке Лакеом, тако да ће се ови подаци задржати. Ове информације неће бити довољне за старије АМД процесоре, али Ризен је такође променио доста њиховог изгледа, а њихови процесори су сада по дизајну слични Интеловим.

Предности хипер навоја

• Хипер-Тхреадинг решава проблем „гладовања“. Ако су језгро или нит слободни, планер јој може проследити податке уместо да језгро остане неактивно или чека да неки други нови подаци прођу кроз њега.
• Много већа и паралелна оптерећења могу се обавити са већом ефикасношћу. Како постоји више нити за паралелизацију, апликације које у великој мери зависе од више нити могу значајно побољшати свој рад (не двоструко брже).
• Ако играте игре и имате неки важан задатак у позадини, ЦПУ се неће трудити да обезбеди одговарајуће оквире и покреће тај задатак глатко јер може пребацивати ресурсе између нити.

Мане хипер навоја

Следеће нису много недостаци, већ су више непријатности.

• Хипер-Тхреадинг треба да примени са софтверског нивоа да би то искористио. Иако се све више и више апликација развија како би искористило предност више нити, апликације које не користе било какву СМТ (симултану вишенаменску обраду) технологију или чак више физичких језгара радиће потпуно исто без обзира. Перформансе ових апликација зависе више од такта и ИПЦ-а ЦПУ-а.
• Хипер-Тхреадинг може довести до тога да ЦПУ ствара више топлоте. Због тога су и5 некада радили знатно више од и7, јер се не би загрејали онолико колико имају мање нити.
• Више нити дели исте ресурсе унутар језгра. Због тога се перформансе не удвостручују. Уместо тога, то је врло паметан метод за максимизирање ефикасности и побољшање перформанси кад год је то могуће.

Закључак

Хипер-Тхреадинг је стара технологија, али она овде остаје. Како су апликације све захтјевније, а све већа стопа смртности Мооре-овог закона, способност паралелизације оптерећења помогла је у значајном побољшању перформанси. Могућност покретања делимично паралелних радних оптерећења помаже у повећању ваше продуктивности и бржем обављању посла без муцања. А ако желите да купите најбољу матичну плочу за свој и7 процесор 7. генерације, погледајте ово чланак.

Последње ажурирање 2021-01-05 у 22:02 / Повезане везе / Слике са Амазон Продуцт Адвертисинг АПИ