“超线程”(HyperthreadingTechnology)技术是通过采用特殊的硬件指令,可以把两个逻辑内核模拟成两个物理超线程芯片,在单处理器中实现线程级的并行计算,同时大幅提高运行效能,从而实现在单处理器上模拟双处理器的效能。
如果我们CPU将一件工作,分成10份,由10个人来分别完成,只有10个人全完成了,这个工作才算全完成,可以理解为10跳流水线共同完成完这项工作的所有部分,CPU才可以进行下一件工作。
一件工作分得越细致,需要的人越多,流水线就越长,效率(CPU频率)越高,就像工厂里的生产线一样。然而可能分给每个人(每条流水线)的任务不尽相同,有的先完成了,有的后完成了,先完成的必须等待后完成的做完了才可以进行CPU下一工作。
这样就造成了空闲。流水线做的越长(工作分得越细致、共同完成这个工作的人越多)这种情况越严重。因此超线程技术就诞生了,超线程技术实际上是虚拟一个CPU,让已经完成自己任务的,进入等待状态的流水线(那个分配的任务比较轻的,干活比较快的人),提前进行下一任务。理论上这样可以提高效率。
CPU超线程功能可在同一时间里,让应用程序使用芯片的不同部分。虽然单线程芯片每秒钟能够处理成千上万条指令,但是在任一时刻只能够对一条指令进行操作。而超线程技术可以使芯片同时进行多线程处理,使芯片性能得到提升。
拥有超线程技术的处理器中,同样也是两颗物理核心,但是,在超线程技术的支持下,分别将独立的物理核心再模拟成两个逻辑核心,这样一来,就变成了拥有同时处理四线程的能力,这也就是所谓的“虚拟四核”。
扩展资料:
CPU超线程诞生的背景
尽管提高CPU的时钟频率和增加缓存容量后的确可以改善性能,但这样的CPU性能提高在技术上存在较大的难度。实际上在应用中基于很多原因,CPU的执行单元都没有被充分使用。
如果CPU不能正常读取数据(总线/内存的瓶颈),其执行单元利用率会明显下降。大多数执行线程缺乏ILP(Instruction-Level Parallelism,多种指令同时执行)支持。这些都造成了当前CPU的性能没有得到全部的发挥。
参考资料来源:中关村在线——T博士开讲 Intel/AMD特色技术名词解释
虽然超线程技术是一个能够有效提升处理器性能的功能,但是在实际应用上却并没有让用户体验出使用上的差别。10款游戏测试结果都显示关闭超线程后游戏帧数会高一点,不过差距非常的小,全部都在误差范围之内,基本上差距都可以忽略了,所以超线程技术基本对游戏性能的影响基本可以无视掉。
实际上可以完全用得上8线程的游戏只有《地铁:最后的曙光》一款,不过这款游戏对显卡的要求非常高,瓶颈并不在CPU那里,开启超线程和关闭超线程完全没有区别。
有六款游戏是4线程负载,分别是《使命召唤9:黑色行动2》、《英雄连2》、《孤岛危机3》、《尘埃3》、《古墓丽影9》、《魔兽世界》,这些游戏超线程技术基本对它们没什么影响,基本上四个虚拟核心都是没有负载的。
三个游戏是只有双核心负载的,分别是《暗黑破坏神3》、《Dota2》和《坦克世界》,其中《Dota2》的CPU负载是非常低的,另外两个游戏都有个共同的特点,就是两个负载的核心中一个核心的负载是非常高的,几乎达到100%负载,而另一个负载核心只有50%左右的负载,所以这两款游戏对单核性能要求比较高,多线程反而没什么影响。