Hyper-Threading - τι είναι αυτό; Πώς να ενεργοποιήσετε το Hyper-Threading;

Πολλοί επεξεργαστές της Intel περιλαμβάνουν μονάδες που υποστηρίζουν την τεχνολογία Hyper-Threading, η οποία, σύμφωνα με την ιδέα των προγραμματιστών, θα βοηθήσει στην αύξηση της απόδοσης του τσιπ και στην επιτάχυνση του υπολογιστή ως συνόλου. Ποια είναι η ιδιαιτερότητα αυτής της απόφασης από μια αμερικανική εταιρεία; Πώς μπορώ να εκμεταλλευτώ το Hyper-Threading;

Βασικές πληροφορίες σχετικά με την τεχνολογία

Εξετάστε τις βασικές πληροφορίες σχετικά με το Hyper-Threading. Τι είναι αυτή η τεχνολογία; Αναπτύχθηκε από την Intel και παρουσιάστηκε στο κοινό το 2001 για πρώτη φορά. Ο σκοπός της δημιουργίας του ήταν να αυξήσει την απόδοση των διακομιστών. Η κύρια αρχή που εφαρμόζεται στο Hyper-Threading είναι η κατανομή των υπολογισμών του επεξεργαστή σε πολλά θέματα. Και αυτό είναι δυνατό, ακόμη και αν έχει εγκατασταθεί μόνο ένας πυρήνας στον αντίστοιχο τύπο τσιπ (με τη σειρά του, αν υπάρχουν 2 ή περισσότερα από αυτά και τα νήματα στον επεξεργαστή έχουν ήδη διανεμηθεί, η τεχνολογία συμπληρώνει με επιτυχία αυτόν τον μηχανισμό).

Η λειτουργία του κύριου μικροκυκλώματος του Η / Υ στο πλαίσιο αρκετών ροών παρέχεται με τη δημιουργία αντιγράφων αρχιτεκτονικών καταστάσεων κατά τη διάρκεια των υπολογισμών. Αυτό περιλαμβάνει το ίδιο σύνολο πόρων στο τσιπ. Εάν η εφαρμογή χρησιμοποιεί την κατάλληλη δυνατότητα, τότε πρακτικά σημαντικές λειτουργίες εκτελούνται πολύ γρηγορότερα. Είναι επίσης σημαντικό ότι η εν λόγω τεχνολογία υποστηρίζεται από το σύστημα εισόδου / εξόδου του υπολογιστή, το BIOS.

Ενεργοποίηση υπερσύνδεσης

Εάν ο επεξεργαστής που είναι εγκατεστημένος στον υπολογιστή υποστηρίζει το αντίστοιχο πρότυπο, τότε, κατά κανόνα, ενεργοποιείται αυτόματα. Αλλά σε ορισμένες περιπτώσεις, πρέπει να εκτελέσετε με μη αυτόματο τρόπο τις απαραίτητες ενέργειες για να αποκτήσετε την τεχνολογία Hyper-Threading. Πώς μπορώ να το ενεργοποιήσω; Είναι πολύ απλό.

Πρέπει να εισάγετε την κύρια διασύνδεση του BIOS. Για να το κάνετε αυτό, στην αρχή της εκκίνησης του υπολογιστή, πρέπει να πατήσετε DEL, μερικές φορές F2, F10, λιγότερο συχνά άλλα πλήκτρα, αλλά η απαραίτητη εμφανίζεται πάντα σε μια από τις γραμμές του κειμένου που εμφανίζονται στην οθόνη αμέσως μετά την ενεργοποίηση του υπολογιστή. Στη διεπαφή του BIOS, πρέπει να βρείτε το Hyper-Threading: στις υποστηρικτικές εκδόσεις του I / O συστήματος, βρίσκεται συνήθως σε περίοπτη θέση. Μετά την επιλογή της κατάλληλης επιλογής, θα πρέπει να πατήσετε Enter και να την ενεργοποιήσετε, δείχνοντάς την ως Ενεργοποιημένη. Αν αυτή η λειτουργία έχει ήδη ρυθμιστεί, τότε λειτουργεί η τεχνολογία Hyper-Threading. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε όλα τα πλεονεκτήματά του. Αφού ενεργοποιήσετε την τεχνολογία στις ρυθμίσεις, θα πρέπει να αποθηκεύσετε όλες τις καταχωρήσεις στο BIOS επιλέγοντας το στοιχείο Αποθήκευση και Exit Setup. Μετά από αυτό, ο υπολογιστής θα επανεκκινήσει στη λειτουργία όταν ο επεξεργαστής εκτελείται με υποστήριξη Hyper-Theading. Παρομοίως, απενεργοποίηση του Hyper-Threading. Για να το κάνετε αυτό, επιλέξτε την άλλη επιλογή στο αντίστοιχο στοιχείο - Disabled και αποθηκεύστε τις ρυθμίσεις.

Έχοντας μελετήσει πώς να ενεργοποιήσετε το Hyper-Threading και να απενεργοποιήσετε αυτήν την τεχνολογία, ας εξετάσουμε λεπτομερέστερα τα χαρακτηριστικά του.

Υποστηριζόμενοι επεξεργαστές με Hyper Threading

Ο πρώτος επεξεργαστής στον οποίο υλοποιήθηκε η ιδέα της εταιρείας, σύμφωνα με ορισμένα στοιχεία - Intel Xeon MP, επίσης γνωστό ως Foster MP. Αυτό το τσιπ σε μια σειρά αρχιτεκτονικών στοιχείων είναι παρόμοιο με το Pentium 4, το οποίο αργότερα συνειδητοποίησε την εν λόγω τεχνολογία. Στη συνέχεια, η λειτουργία του multi-threaded computing εφαρμόστηκε σε επεξεργαστές διακομιστών Xeon με πυρήνα Prestonia.

Αν μιλάμε για την τρέχουσα επικράτηση του Hyper-Threading - το οποίο το "protsy" το υποστηρίζει; Μεταξύ των πιο δημοφιλών μικροκυκλωμάτων αυτού του τύπου είναι αυτά που ανήκουν στις οικογένειες Core και Xeon. Επίσης, υπάρχουν πληροφορίες ότι παρόμοιοι αλγόριθμοι εφαρμόζονται σε επεξεργαστές όπως το Itanium και το Atom.

Έχοντας μελετήσει τις βασικές πληροφορίες σχετικά με το Hyper-Threading, τους επεξεργαστές με την υποστήριξή του, θα εξετάσουμε τα πιο αξιοσημείωτα γεγονότα που σχετίζονται με την ιστορία της τεχνολογικής ανάπτυξης.

Ιστορία της ανάπτυξης

Όπως σημειώσαμε παραπάνω, η Intel παρουσίασε την εν λόγω έννοια στο κοινό το 2001. Αλλά τα πρώτα βήματα στη δημιουργία της τεχνολογίας έγιναν στις αρχές της δεκαετίας του '90. Οι μηχανικοί της αμερικανικής εταιρείας έχουν παρατηρήσει ότι οι πόροι των επεξεργαστών PC δεν χρησιμοποιούνται πλήρως για την εκτέλεση ορισμένων λειτουργιών.

Όπως υπολογίζεται από τους ειδικούς της Intel, κατά τη διάρκεια των εργασιών του χρήστη στον υπολογιστή, το τσιπ σε ένα σημαντικό διάστημα - σχεδόν το κύριο μέρος του χρόνου - δεν είναι πολύ ενεργό - περίπου 30%. Οι απόψεις των εμπειρογνωμόνων σχετικά με αυτό το ποσοστό είναι πολύ διαφορετικές - ορισμένοι πιστεύουν ότι είναι σαφώς υποτιμημένοι, άλλοι - συμφωνούν αρκετά με τη διατριβή των αμερικανών προγραμματιστών.

Ωστόσο, οι περισσότεροι ειδικοί της πληροφορικής συμφώνησαν ότι, αν και όχι το 70% της παραγωγικής ικανότητας του επεξεργαστή είναι αδρανές, αλλά ένα πολύ σημαντικό ποσό.

Το κύριο καθήκον των προγραμματιστών

Η Intel αποφάσισε να διορθώσει αυτή την κατάσταση λόγω μιας ποιοτικά νέας προσέγγισης για την εξασφάλιση της απόδοσης των κύριων μαρκών PC. Προτάθηκε να δημιουργηθεί μια τεχνολογία που θα συμβάλει στην πιο ενεργή χρήση των δυνατοτήτων των επεξεργαστών. Το 1996, οι ειδικοί της Intel ξεκίνησαν την πρακτική τους ανάπτυξη.

Σύμφωνα με την ιδέα της αμερικανικής εταιρείας, ο επεξεργαστής, επεξεργάζοντας δεδομένα από ένα πρόγραμμα, θα μπορούσε να κατευθύνει τους άεργους πόρους για να λειτουργήσει με άλλη εφαρμογή (ή συνιστώσα του τρέχοντος, αλλά με διαφορετική δομή και απαιτώντας τη χρήση πρόσθετων πόρων). Ο αντίστοιχος αλγόριθμος ανέλαβε επίσης την αποτελεσματική αλληλεπίδραση με άλλα στοιχεία υλικού του PC - RAM, chipset, αλλά και προγράμματα.

Η Intel κατάφερε να επιλύσει το έργο. Αρχικά, η τεχνολογία ονομάστηκε Willamette. Το 1999, εισήχθη στην αρχιτεκτονική ορισμένων επεξεργαστών και άρχισαν οι δοκιμές. Σύντομα η τεχνολογία έλαβε ένα σύγχρονο όνομα - Hyper-Threading. Αυτό που ήταν ακριβώς - μια απλή αλλαγή σήματος ή καρδινάλιος προσαρμογές στην πλατφόρμα, είναι δύσκολο να πω. Περαιτέρω στοιχεία σχετικά με την εμφάνιση της τεχνολογίας στο κοινό και την εφαρμογή της σε διάφορα μοντέλα επεξεργαστών της Intel, είμαστε ήδη γνωστοί. Μεταξύ των κοινών ονομασιών για την ανάπτυξη σήμερα είναι η τεχνολογία Hyper-Threading.

Όψεις της συμβατότητας με την τεχνολογία

Πόσο καλά εφαρμόζεται η υποστήριξη για την τεχνολογία Hyper-Threading στα λειτουργικά συστήματα; Μπορεί να σημειωθεί ότι, αν πρόκειται για σύγχρονες εκδόσεις των Windows, τότε δεν υπάρχουν προβλήματα με το γεγονός ότι ο χρήστης χρησιμοποιεί πλήρως τα πλεονεκτήματα της τεχνολογίας Intel Hyper-Threading, δεν θα προκύψει. Φυσικά, είναι επίσης πολύ σημαντικό η τεχνολογία να υποστηρίζεται από το σύστημα εισόδου-εξόδου, όπως προαναφέρθηκε.

Παράγοντες λογισμικού και υλικού

Όσον αφορά τις παλαιότερες εκδόσεις λειτουργικών συστημάτων - τα Windows 98, NT και τα σχετικά ξεπερασμένα XP, η απαραίτητη προϋπόθεση για συμβατότητα με το Hyper-Threading είναι η υποστήριξη ACPI. Αν δεν υλοποιηθεί στο λειτουργικό σύστημα, τότε δεν αναγνωρίζονται από τον υπολογιστή όλες οι υπολογιστικές ροές που σχηματίζονται από τις αντίστοιχες λειτουργικές μονάδες. Σημειώστε ότι τα Windows XP συνολικά παρέχουν τα οφέλη της συγκεκριμένης τεχνολογίας. Είναι επίσης πολύ επιθυμητό οι αλγόριθμοι πολλαπλών θορύβων να υλοποιούνται στις εφαρμογές που χρησιμοποιούνται από τον ιδιοκτήτη του υπολογιστή.

Μερικές φορές μπορεί να χρειαστεί να αντικαταστήσετε τη μητρική πλακέτα του υπολογιστή - εάν εγκαταστήσετε τους επεξεργαστές Hyper-Threading σε αυτό αντί για εκείνους που είχαν αρχικά εγκατασταθεί σε αυτό και δεν ήταν συμβατοί με την τεχνολογία. Ωστόσο, όπως και στην περίπτωση των λειτουργικών συστημάτων, δεν θα υπάρξουν ειδικά προβλήματα εάν ο χρήστης διαθέτει έναν σύγχρονο υπολογιστή ή τουλάχιστον έναν κατάλληλο επεξεργαστή Intel Core i5 για τα εξαρτήματα υλικού . Το Hyper Threading, όπως σημειώσαμε παραπάνω, υλοποιείται στη σειρά Core και τα chipset motherboard προσαρμοσμένα σε αυτό υποστηρίζουν πλήρως τις αντίστοιχες λειτουργίες του chip.

Κριτήρια επιτάχυνσης

Εάν ο υπολογιστής σε επίπεδο εξαρτημάτων υλικού και λογισμικού δεν είναι συμβατός με το Hyper-Threading, τότε αυτή η τεχνολογία, θεωρητικά, μπορεί ακόμη και να την επιβραδύνει. Αυτή η κατάσταση προκάλεσε ορισμένους επαγγελματίες τεχνολογιών πληροφορικής να αμφιβάλλουν για τις προοπτικές της λύσης της Intel. Αποφάσισαν ότι δεν ήταν ένα τεχνολογικό άλμα, αλλά η κίνηση του μάρκετινγκ βασίζεται στην ιδέα του Hyper Threading, ότι είναι ένας αλγόριθμος που, λόγω της αρχιτεκτονικής του, δεν μπορεί να επιταχύνει σημαντικά το έργο του υπολογιστή. Αλλά οι αμφιβολίες των κριτικών διακόπηκαν γρήγορα από τους μηχανικούς της Intel.

Έτσι, οι βασικές προϋποθέσεις για την επιτυχή χρήση της τεχνολογίας:

- Υποστήριξη Hyper-Threading για το σύστημα εισόδου / εξόδου.

- συμβατότητα της μητρικής πλακέτας με επεξεργαστή του κατάλληλου τύπου ·

- Υποστήριξη της τεχνολογίας του λειτουργικού συστήματος και μιας συγκεκριμένης εφαρμογής που εκτελείται σε αυτό.

Εάν τα δύο πρώτα στοιχεία δεν έχουν ειδικά προβλήματα, τότε όσον αφορά τα προγράμματα συμβατότητας με το Hyper-Threading, ενδέχεται να εμφανιστούν ορισμένες επικαλύψεις. Αλλά μπορεί να σημειωθεί ότι εάν η εφαρμογή υποστηρίζει, για παράδειγμα, την εργασία με επεξεργαστές διπλού πυρήνα, τότε θα είναι συμβατός, σχεδόν εγγυημένος, με την τεχνολογία της Intel.

Τουλάχιστον υπάρχουν μελέτες που επιβεβαιώνουν την αύξηση της παραγωγικότητας των προγραμμάτων που είναι προσαρμοσμένα σε τσιπ διπλού πυρήνα, κατά περίπου 15-18%, αν ο επεξεργαστής χρησιμοποιεί μονάδες Intel Hyper Threading. Πώς να τα απενεργοποιήσετε - γνωρίζουμε ήδη (σε περίπτωση που ο χρήστης έχει αμφιβολίες σχετικά με την καταλληλότητα της χρήσης της τεχνολογίας). Αλλά υπάρχουν μάλλον λίγοι απτές αιτίες για την εμφάνισή τους.

Πρακτική χρησιμότητα του Hyper-Threading

Η τεχνολογία αυτή έδωσε στην Intel ένα απτό ανταγωνιστικό πλεονέκτημα ; Υπάρχουν διαφορετικές απόψεις σχετικά με αυτό το θέμα. Αλλά πολλοί άνθρωποι επεσήμαναν: Η τεχνολογία Hyper-Threading έγινε τόσο δημοφιλής ώστε αυτή η λύση κατέστη απαραίτητη για πολλούς κατασκευαστές συστημάτων διακομιστών και ήταν επίσης ευπρόσδεκτη από τους απλούς χρήστες υπολογιστών.

Επεξεργασία υλικού των δεδομένων

Το κύριο πλεονέκτημα της τεχνολογίας είναι ότι υλοποιείται σε μορφή υλικού. Δηλαδή, το μεγαλύτερο μέρος των υπολογισμών θα πραγματοποιηθεί μέσα στον επεξεργαστή σε ειδικές μονάδες και όχι με τη μορφή αλγορίθμων λογισμικού που μεταδίδονται στο επίπεδο του πυρήνα του τσιπ - κάτι που θα συνεπαγόταν μείωση της συνολικής απόδοσης του υπολογιστή. Γενικά, όπως ανέφεραν οι εμπειρογνώμονες της τεχνολογίας πληροφορικής, οι μηχανικοί της Intel κατάφεραν να λύσουν το πρόβλημα, το οποίο καθορίστηκε από αυτούς στην αρχή της τεχνολογικής ανάπτυξης - για να καταστήσει πιο αποτελεσματική τη λειτουργία του επεξεργαστή. Πράγματι, όπως έδειξαν οι δοκιμές, η επίλυση πολλών πρακτικών προβλημάτων για τον χρήστη, η χρήση του Hyper-Threading έχει επιταχύνει σημαντικά την εργασία.

Μπορεί να σημειωθεί ότι μεταξύ των επεξεργαστών Pentium 4, τα τσιπ που ήταν εξοπλισμένα με μονάδες υποστήριξης για την εν λόγω τεχνολογία λειτουργούσαν πολύ πιο αποτελεσματικά από τις πρώτες τροποποιήσεις. Από πολλές απόψεις εκφράστηκε στην ικανότητα του υπολογιστή να λειτουργεί σε πραγματικό τρόπο πολλαπλών εντολών - όταν είναι ανοιχτοί διάφοροι τύποι εφαρμογών των Windows και είναι πολύ ανεπιθύμητο ότι λόγω της ενεργοποίησης της κατανάλωσης πόρων του συστήματος, μία από αυτές μειώνει την ταχύτητα των άλλων.

Ταυτόχρονη επίλυση διαφορετικών καθηκόντων

Έτσι, οι επεξεργαστές με υποστήριξη Hyper-Threading είναι καλύτερα προσαρμοσμένοι από τους ασύρματους μικροκυκλωτές που δεν είναι συμβατοί με αυτό, για την ταυτόχρονη εκκίνηση, για παράδειγμα, ενός προγράμματος περιήγησης, αναπαραγωγής μουσικής και εργασίας με έγγραφα. Φυσικά, όλα αυτά τα πλεονεκτήματα γίνονται αισθητά από τον χρήστη στην πράξη μόνο εάν τα στοιχεία λογισμικού και υλικού του υπολογιστή χαρακτηρίζονται από επαρκή συμβατότητα με έναν τέτοιο τρόπο λειτουργίας.

Ανάλογες εξελίξεις

Η τεχνολογία Hyper-Threading δεν είναι η μόνη που έχει σχεδιαστεί για να βελτιώνει την απόδοση του υπολογιστή μέσω πολυστρωματικών υπολογιστών. Έχει αναλόγους.

Για παράδειγμα, οι επεξεργαστές POWER5, που κατασκευάζονται από την IBM, υποστηρίζουν επίσης πολλαπλές αναπαραγωγές. Δηλαδή, καθένας από τους πυρήνες επεξεργαστών (συνολικά υπάρχουν 2 αντίστοιχα στοιχεία σε αυτό) μπορεί να εκτελέσει εργασίες μέσα σε 2 κλωστές. Έτσι, ο μικροεπεξεργαστής επεξεργάζεται ταυτόχρονα τέσσερις ροές υπολογισμού.

Η AMD έχει επίσης εξαιρετικά αποτελέσματα στον τομέα των multithreading concepts. Έτσι, είναι γνωστό ότι στην αρχιτεκτονική των αλγορίθμων Bulldozer παρόμοιο με το Hyper-Threading χρησιμοποιούνται. Η ιδιαιτερότητα της λύσης από την AMD είναι ότι κάθε ένα από τα νήματα επεξεργάζεται ξεχωριστά τμήματα του επεξεργαστή. Η προσωρινή μνήμη δευτέρου επιπέδου παραμένει κοινή. Παρόμοιες έννοιες εφαρμόζονται στην αρχιτεκτονική που αναπτύχθηκε από την AMD Bobcat, η οποία είναι προσαρμοσμένη για φορητούς υπολογιστές και μικρούς υπολογιστές.

Φυσικά, τα άμεσα αναλόγια της ιδέας από την AMD, την IBM και την Intel μπορούν να θεωρηθούν πολύ εξαρτημένα. Εκτός από προσεγγίσεις για το σχεδιασμό της αρχιτεκτονικής των επεξεργαστών γενικά. Αλλά οι αρχές που εφαρμόζονται στις αντίστοιχες τεχνολογίες μπορούν να θεωρηθούν αρκετά παρόμοιες και οι στόχοι που έχουν θέσει οι προγραμματιστές όσον αφορά τη βελτίωση της απόδοσης των μικροκυκλωμάτων είναι πολύ παρόμοιες στη φύση, αν όχι ταυτόσημες.

Αυτά είναι τα βασικά στοιχεία για την πιο ενδιαφέρουσα τεχνολογία της Intel. Τι είναι, πώς να ενεργοποιήσουμε το Hyper-Threading ή, αντίθετα, απενεργοποιήσαμε, έχουμε προσδιορίσει. Το πράγμα είναι πιθανώς στην πρακτική χρήση των πλεονεκτημάτων του, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν, διασφαλίζοντας ότι ο υπολογιστής στα εξαρτήματα υλικού και λογισμικού υποστηρίζει την τεχνολογία.