Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay
  Все выпуски  

Устройство персонального компьютера: №9


Устройство персонального компьютера

Сегодня мы постараемся измениться к лучшему

Выпуск: #9
 
Технология Hyper-Threading
 

Всем привет.

Сегодня вдруг проснулась совесть: со дня открытия рассылки прошло уже почти 2 года, а мы продвигаемся вперед непростительно медленно. Стоит признать, что полезность от такого положения дел нулевая. Посему предлагается следующее: кому надо, кидает мне на ящик свои пожелания по поводу того, о чем ему хотелось бы узнать поподробнее: либо конкретное железо, проблемы, либо необходимость в советах. А я уже в последующих выпусках буду писать о том, что вам в большей степени интересно.

В связи с тем, что с недавнего времени мною поддерживается информационный ресурс ITeka.ru, какие-то неясности относительно уже освещенных тем можно устранить там через систему комментариев к статьям. А вообще для этого нужен форум. Появится острая необходимость - устроим. Таким образом, милости прошу на ITeka.ru.

На сегодня у меня был заготовлен материал относительно интеловского Pentium 4 Northwood, однако я решил его пока откинуть в сторону по вышеприведенной причине возможной вашей незаинтересованности. Чуть ниже вашему вниманию предлагаются сведения относительно известной технологии Intel Hyper-Threading.

Фактически, все современные операционные системы делят свои рабочие обязанности на потоки и процессы, которые независимо друг от друга загружаются и отправляются на исполнение. Похожий принцип распределения задач можно наблюдать в работе многих высокопроизводительных приложений: системах управления базами данных, программах для научных расчетов, инженерном инструментарии и мультимедиа.

Для достижения максимальной эффективности вычислений большинство современных ОС и приложений спроектированы с учетом их возможной работы в системах с двумя и большим числом процессоров. За счет механизма симметрической многопроцессорной обработки данных (symmetric multiprocessing - SMP) производится отправка процессов и потоков на пул процессоров (под пулом будем понимать просто несколько взаимосвязанных CPU). Таким образом, происходит распараллеливание вычислений между несколькими процессорами.

Технология Hyper-Threading (thread - поток) осуществляет поддержку подобного параллелизма посредством деления одного процессорного чипа на два логических процессора. Такая конфигурация позволяет работать над потоками средствами каждого из двух логических процессоров. Здесь по аналогии с жесткими дисками. Кто-то использует весь его объем без разбивки, кто-то делит на несколько логических дисков (C: , D:, и т.д.) и затем каждый из них заполняет. Так и с логическими процессорами: производится деление ресурсов одного физического процессора на два логических, которые могут использоваться независимо друг от друга. Инструкции обоих потоков одновременно поступают на исполнение процессорным ядром. Последнее работает над потоками также одновременно, используя механизма внеочередного исполнения операций, который позволяет загрузить ядро по полной программе на каждом тактовом цикле.

Конструктивно, процессор с технологией HT можно изобразить состоящим из двух логических процессоров, каждый из которых повторяет архитектуру IA-32. После включения и инициализации, каждый логический процессор индивидуально может быть остановлен, его работа может быть на некоторое время прервана, а также ему можно дать указание на исполнение какого-то определенного потока, независимо от второго логического процессора на чипе. Логические процессоры совместно используют ресурсы ядра, необходимые для выполнения операций. К ним относятся: механизм исполнения, КЭШи, интерфейс системной шины, а также прошивка.

Старое ПО корректно работает с процессорами на HT, при этом модифицирование исходного кода для обеспечения максимальной эффективности от использования технологии представляет относительно простую задачу. По оценками Intel производительность таких систем по сравнению с обычными выше на 30%, но только в том случае, если под работу с HT-технологией оптимизированы как операционная система, так и исполняемые приложения. Более того, в многопроцессорных системах рост вычислительной мощи прямо пропорционален увеличению числа физических процессоров.




Copyright © 2006 by Вадим Мальков
Все права защищены.


В избранное