Hyper-Threading Technology - Što je to? Kako omogućiti i koristiti?

Još u veljači 2002., tvrtka je vlasnička tehnologija tvrtke Intel, Hyper-Threading, debitirala. Što je to? je li i zašto danas dobila gotovo univerzalnu distribuciju? Odgovor na ovo pitanje i ne samo da će biti razmatran u ovom materijalu.

Povijest nastanka tehnologije HT

Prvi procesor za stolna računala s logičkom podrškom za više redova bio je četvrta generacija Pentiuma. Hyper-Threading je tehnologija koja u ovom slučaju, omogućeno je da se dva podatkovna toka obrađuju na jednoj fizičkoj jezgri odjednom. Štoviše, ovaj čip je bio instaliran u PGA478 procesorsku utičnicu, radio je u 32-bitnom računalnom modu, a taktna frekvencija iznosila je 3,06 GHz. Prije toga, mogao se naći samo u poslužiteljskim procesorskim uređajima serije XEON.

Nakon dobivanja uspješnih rezultata u ovoj niši, Intel je odlučio distribuirati HT iu desktop segmentu. Kasnije, unutar PGA478, puštena je cijela obitelj takvih procesora. Nakon debitiranja utičnica LGA775, NT je privremeno zaboravljen. No, s početkom prodaje LGA1156, dobila je drugi vjetar 2009. godine. Od tada je postao nezamjenjiv atribut Intelovih procesorskih rješenja, kako u ultra produktivnom segmentu, tako iu proračunskim računalnim sustavima.

Koncept ove tehnologije

Suština Intel Hyper-Threading tehnologije To se svodi na činjenicu da su minimalnim promjenama u izgledu mikroprocesorskog uređaja, programeri postigli da se na razini sustava i softvera, kod obrađuje u dva toka na istoj fizičkoj jezgri. Svi elementi računskog modula ostaju nepromijenjeni, dodaju se samo posebni registri i revidirani prekidni kontroler.

Ako iz bilo kojeg razloga fizički modul izračuna počne stajati u stanju mirovanja, na njemu počinje drugi protok programa, a prvi čeka na potrebne podatke ili informacije. To jest, ako je prije zastoja u radu računalnog dijela čipova bilo prilično često, gotovo je potpuno eliminirana mogućnost Hyper-Threadinga. Koju vrstu tehnologije razmotrite u nastavku.

Na razini hardvera

Povećani zahtjevi postavljaju se na hardver ako se koristi Hyper-Threading. Matična ploča, BIOS i procesor moraju to podržavati. Barem, unutar PGA478 procesorske utičnice, bilo je potrebno obratiti posebnu pozornost na ovu kompatibilnost. Nisu svi skupovi logike sustava u ovom slučaju bili usmjereni na korištenje NT-a, kao i procesorskih uređaja. Čak i ako je željena kratica bila prisutna u nomenklaturi matične ploče, to nije značilo da su čipovi ispravno pokrenuti iz razloga što je bilo potrebno ažurirati BIOS.

Situacija se dramatično promijenila u ovom slučaju od LGA1156. Ova računalna platforma izvorno je bila izoštrena korištenjem Hyper-Threadinga. Stoga nije bilo značajnijih problema s uporabom potonjih u ovom slučaju od strane korisnika. Isto vrijedi i za sljedeće procesore, kao što su LGA1155, LGA1151 i LGA1150.

Sličan nedostatak problema s korištenjem NT-a mogao bi se pohvaliti i visokoučinkovitim utičnicama LGA1366, LGA2011 i LGA2011-v3. Povrh toga, Intelov izravni konkurent, AMD, u posljednjoj generaciji svojih procesora za AM4, implementirao je vrlo sličnu logičku multitasking tehnologiju, SMT. Koristi gotovo identičan koncept. Jedina razlika je u imenu.

Glavne komponente softvera

Treba napomenuti da čak i ako je NT potpuno podržan hardverskim resursima, on neće uvijek uspješno raditi na razini softvera. Za početak, operativni sustav mora biti u stanju raditi istodobno s nekoliko računalnih jezgri. U zastarjelim verzijama softverskog sustava MS-DOS ili Windows 98 to nije moguće. No, u slučaju Windowsa 10, nema problema, a ovaj operativni sustav već je izoštren za takve hardverske resurse osobnog računala.

Sada ćemo shvatiti kako omogućiti Hyper-Threading u sustavu Windows. Da biste to učinili, računalo mora biti instalirano sve potrebne kontrole aplikacijski softver. U pravilu, ovo je poseban program s CD-a matične ploče. Ima posebnu karticu na kojoj možete promijeniti vrijednosti u BIOS-u u stvarnom vremenu. To, pak, dovodi do činjenice da već u njoj opcija Hyper-Threading prelazi u poziciju Enabled, a aktiviraju se dodatni logički tokovi, čak i bez ponovnog pokretanja operativnog sustava.

Omogući tehnologiju

Mnogi početnici često u početnoj fazi korištenja novog računala postavljaju jedno važno pitanje o Hyper-Threadingu: kako omogućiti to? Postoje dva moguća načina za rješavanje ovog problema. Jedan od njih je korištenje BIOS-a. U tom slučaju morate izvesti sljedeće radnje:

• Kada je računalo uključeno, inicijaliziramo postupak prijave za BIOS. Da biste to učinili, dovoljno je da se pojavi zaslon testa koji drži pritisnut gumb DEL (u nekim slučajevima potrebno je pričvrstiti F2).
• Nakon pojavljivanja plavog zaslona, ​​idite na karticu ADVANCED pomoću navigacijskih tipki.
• Onda na njemu nalazimo Hyper-Threading stavku.
• Nasuprot tome morate postaviti vrijednost Enabled.

Ključni nedostatak ove metode je potreba za ponovnim pokretanjem osobnog računala za izvođenje ove operacije. Stvarna alternativa tome je korištenje uslužnog programa za konfiguraciju matične ploče. Ova metoda je detaljno opisana u prethodnom odjeljku. U ovom slučaju nije potrebno ulaziti u BIOS.

Zatvaranje NT-a

Po analogiji s načinom kako omogućiti NT, postoje dva načina za deaktiviranje ove funkcije. Jedan od njih može se izvesti samo tijekom procesa inicijalizacije računalnog sustava. To, s druge strane, nije praktično praktično. Stoga se stručnjaci odlučuju za drugu metodu, koja se temelji na korištenju matične ploče računala. U prvom slučaju izvršavaju se sljedeće manipulacije:

1. Prilikom preuzimanja elektroničkog računala ulazimo u osnovni ulazno-izlazni sustav (njegovo drugo ime je BIOS) prema prethodno opisanoj metodi.
2. Pomoću tipki sa strelicama pomaknite se na stavku naprednog izbornika.
3. Zatim morate pronaći stavku izbornika Hyper-Threading (u nekim modelima matičnih ploča to se može nazvati NT). Ispred njega pomoću gumba PG DN i PG UP postavite vrijednost na Disabled.
4. Spremljene promjene mijenjamo uz pomoć F10.
5. Izađite iz BIOS-a i ponovno pokrenite računalo.

U drugom slučaju, kada se koristi dijagnostički uslužni program matične ploče, nema potrebe za ponovnim pokretanjem računala. To je njegova ključna prednost. Algoritam je u ovom slučaju identičan. Razlika je u tome što koristi unaprijed instaliranu posebnu uslužnu opremu od proizvođača matične ploče.

Prethodno su opisana dva glavna načina kako onemogućiti Hyper-Threading. Iako se nominalno drugi smatra složenijim, praktičniji je iz razloga što ne zahtijeva ponovno pokretanje računala.

Modeli NT procesora

U početku, kao što je ranije spomenuto, Hyper-Threading podrška je implementirana samo u Pentium 4 procesorskim jedinicama. i samo u verziji PGA478. No već u okviru LGA1156 i kasnijih računalnih platformi, tehnologija koja se razmatra u ovom materijalu korištena je u gotovo svim mogućim modelima čipova. Uz njegovu pomoć, Celeron procesori su transformirani iz jednojezgrenog u dual-stream rješenje. Zauzvrat, Penrium i i3 uz njegovu pomoć mogli su već obraditi 4 toka koda. Pa, vodeća rješenja serije i7 mogu istovremeno raditi s 8 logičkih procesora.

Radi jasnoće, predstavljamo uporabu NT-a u okviru trenutne računalne platforme tvrtke Intel - LGA1151:

• CPU-ovi serije Celeron ne podržavaju ovu tehnologiju i imaju samo 2 računalne jedinice.
• Pentium čipovi su opremljeni s 2 jezgre i četiri niti. Kao rezultat toga, NT u ovom slučaju je u potpunosti podržan.
• Produktivniji procesori Core i3 modela imaju sličan raspored: 2 fizička modula mogu raditi u 4 niti.
• Kao i većina proračunskih Celeron čipova, Core i5 nema NT podršku.
• I7 vodeća rješenja također podržavaju HT. Samo u ovom slučaju umjesto dvije stvarne jezgre već postoje 4 jedinice za obradu koda. Oni, pak, već mogu raditi u 8 niti.

Hyper-Threading - što je to za tehnologiju i koja je njezina glavna svrha? Riječ je o logičkom višezadaćnom radu, koji omogućava, kroz minimalna podešavanja hardvera, povećanje performansi računalnog sustava u cjelini.

Kada se ova tehnologija najbolje koristi?

U nekim slučajevima, kao što je ranije spomenuto, NT povećava brzinu kojom procesorski kod upravlja softverom. Hyper-Threading može učinkovito raditi samo s upaljenim softverom. Tipični primjeri su koderi za video i audio sadržaj, profesionalni grafički paketi i arhiveri. Također, prisutnost takve tehnologije može značajno poboljšati performanse poslužiteljskog sustava. No, s jednostrukom implementacijom programskog koda, prisutnost Hyper-Threadinga je izravnana, tj. Dobiva se normalan procesor koji rješava jedan problem na jednoj jezgri.

Prednosti i nedostaci

Postoje određene nedostatke za tehnologiju Intel Hyper-Threading. Prvi od njih je povećani trošak CPU-a. No, veća brzina i poboljšani izgled silicijskog kristala u svakom slučaju povećat će cijenu CPU-a. Također, povećana površina procesora na bazi poluvodičkih baza dovodi do povećanja potrošnje energije i temperature. Razlika u ovom slučaju je beznačajna i ne prelazi 5%, ali još uvijek postoji. Nema značajnijih nedostataka u ovom slučaju.

Sada o prednostima. Intelova vlasnička tehnologija tvrtke Intel nema performanse i performanse, tj. Neće se moći spustiti ispod određenog praga. Ako softver savršeno podržava paralelno računanje, tada će doći do određenog povećanja brzine i, naravno, performansi.

Kako pokazuju testovi, u nekim slučajevima povećanje može doseći 20%. U ovom slučaju, najoptimiziraniji softver je mnoštvo transkodera, arhivera i grafičkih paketa. Ali sa igrama sve nije tako dobro. Oni, zauzvrat, mogu raditi u 4 niti, i kao rezultat, glavni čipovi u ovom slučaju ne mogu nadmašiti procesorska rješenja srednje razine.

Suvremena alternativa AMD-a

Tehnologija Hyper-Threading ne danas takve vrste. Ona ima pravu alternativu. Tvrtka AMD s izdavanjem AM4 platforme ponudila mu je dostojnog konkurenta u SMT-u. Na razini hardvera, to su identična rješenja. Samo u ovom trenutku vodeći Intel može nositi 8 niti, a vodeći AMD čip - 16. Ova činjenica samo ukazuje na to da je drugo rješenje obećavajuće.

Stoga Intel mora hitno prilagoditi svoje proizvodne planove i ponuditi potpuno nova procesorska rješenja koja će se moći natjecati s novim tvrtkama iz AMD-a. Tek sada još nisu preuređeni. Stoga, ako vam je potrebna pristupačna računalna platforma, bolje je da odaberete LGA1151 od Intela. Ako je potrebna rezerva za izvedbu, tada bi AM4 iz AMD-a bila poželjnija.

Ocjene vlasnika

Bilo kakve velike i velike mane iza Intel Hyper-Threadinga tijekom operacije nije uočena. To su barem naznačili i kompjuterski specijalisti uskog profila i obični korisnici. Ali ona ima mnogo prednosti. Ključ od njih je povećanje performansi pri obradi posebnog softvera. Istodobno, nema kardinalnih promjena u strukturi procesora, a njegovi se parametri praktički ne mijenjaju. Također, još jedna važna značajka NT-a je da osigurava određenu rezervu brzine računalnog sustava.

zaključak

Sada ćemo ukratko opisati Hyper-Threading. Što je ovo? Tehnologija za koju se smatralo da je unaprijed odredila razvoj računalne tehnologije još mnogo godina. Njegova pojava dopuštala je u brojnim zadacima povećanje brzine uz minimalne promjene u izgledu poluvodičkog čipa središnje procesorske jedinice. Drugi važan argument u ovom slučaju je da ga je čak i izravni konkurent Intela, kojeg predstavlja AMD, u određenoj mjeri posudio.

Naravno, u ogromnom World wide web do danas postoje sporovi o tome tko je prvi razmišljao o tome. Neki patenti ukazuju da je to AMD. Ali jedna stvar za razmišljanje, a druga - za provedbu. I ovdje je sve u potpunosti na strani Intela. Ona je prva predstavila svoj revolucionarni Pentium 4 s NT logom i dvije logičke jezgre. Prije toga, samo bi se poslužitelji mogli pohvaliti takvim. Tako jednostavan prijenos tehnologije iz jedne sfere u drugu vodi razvoju modernih računalnih tehnologija.