Technologie Hyper-Threading - Co je to? Jak povolit a používat?

V únoru 2002 proběhla debutová společnost společnosti Intel, Hyper-Threading. Co to je? je to a proč dnes získala téměř univerzální distribuci? Odpověď na tuto otázku a nejen v tomto materiálu bude brána v úvahu.

Historie vzniku technologie HT

Prvním desktopovým procesorem s logickou podporou pro více výpadů byl Pentium čtvrté generace. Hyper-Threading je technologie, která v tomto případě umožnil zpracování dvou datových toků na jednom fyzickém jádře najednou. Tento čip byl navíc nainstalován v procesorové zásuvce PGA478, pracoval v režimu 32bitového výpočtu a frekvence hodin byla 3,06 GHz. Předtím to bylo možné nalézt pouze v serverových procesorech řady XEON.

Po získání úspěšných výsledků v tomto výklenku se společnost Intel rozhodla distribuovat HT v segmentu desktopu. Později v rámci PGA478 byla uvolněna celá řada takových procesorů. Po debutování zásuvka LGA775, NT bylo dočasně zapomenuto. Ale s nástupem prodeje modelu LGA1156 získala v roce 2009 druhý vítr. Od té doby se stala nenahraditelným atributem procesorových řešení společnosti Intel, a to jak v oblasti vysoce produktivní, tak v rozpočtových počítačových systémech.

Koncept této technologie

Podstata technologie Intel Hyper-Threading Dospívá k tomu, že díky minimálním změnám v uspořádání mikroprocesorového zařízení vývojáři dosáhli toho, že na úrovni systému a softwaru je kód zpracován ve dvou tocích na stejném fyzickém jádru. Všechny prvky výpočetního modulu zůstávají nezměněny, přidávají se pouze speciální registry a revidovaný řadič přerušení.

Pokud se z nějakého důvodu fyzický modul výpočtů začne stát v nečinnosti, začne na něm druhý tok programu a první čeká na potřebné údaje nebo informace. To znamená, že pokud byly před přestávkami v provozu výpočetní části čipů docela časté, téměř úplně eliminuje možnost Hyper-Threading. Jaký druh technologie, zvažte níže.

Na úrovni hardwaru

Zvýšené požadavky jsou kladeny na hardware, pokud je použita technologie Hyper-Threading. Základní deska, systém BIOS a procesor ji musí podporovat. Přinejmenším v rámci zásuvky procesoru PGA478 bylo nutné tuto kompatibilitu věnovat velkou pozornost. Ne všechny sady systémové logiky byly v tomto případě zaměřeny na použití NT a procesorových zařízení. A i kdyby byla požadovaná zkratka v nomenklatu základní desky, neznamenalo to, že jsou žetony správně iniciovány z důvodu nutnosti aktualizace BIOSu.

Situace se v tomto případě dramaticky změnila od LGA1156. Tato výpočetní platforma byla původně zaostřena použitím Hyper-Threading. Proto nebyly v tomto případě použity uživatelem žádné závažné problémy. Totéž platí pro následující konektory procesoru, jako jsou LGA1155, LGA1151 a LGA1150.

Podobný nedostatek problémů s použitím NT by se mohl pochlubit vysoce výkonnými zásuvkami LGA1366, LGA2011 a LGA2011-v3. Kromě toho přímý konkurent společnosti Intel AMD v poslední generaci svých procesorů pro AM4 implementoval velmi podobnou logickou multitaskingovou technologii SMT. Používá téměř identickou koncepci. Jediný rozdíl je ve jménu.

Hlavní součásti softwaru

Je třeba poznamenat, že i když je NT plně podporována hardwarovými prostředky, nebude vždy úspěšně fungovat na úrovni softwaru. Za prvé, musí být operační systém schopen pracovat současně s několika výpočetními jádry. V zastaralých verzích systémového softwaru MS-DOS nebo Windows 98 to není možné. V případě systému Windows 10 však nejsou žádné problémy a tento operační systém byl zpočátku uvězněn za takové hardwarové prostředky v osobním počítači.

Nyní zjistíme, jak povolit Hyper-Threading v systému Windows. Chcete-li to provést, počítač musí být nainstalován všechny potřebné ovládací prvek aplikační software. Obvykle je to speciální nástroj z CD základní desky. Má speciální kartu, ve které můžete měnit hodnoty v systému BIOS v reálném čase. To zase vede k tomu, že již v něm se volba Hyper-Threading přejde do polohy Povoleno a aktivují se další logické toky i bez restartu operačního systému.

Aktivovat technologii

Mnoho začínajících uživatelů poměrně často v počáteční fázi používání nového počítače se zeptá na jednu důležitou otázku o Hyper-Threading: jak povolit její Existují dva možné způsoby řešení tohoto problému. Jedním z nich je použití systému BIOS. V takovém případě musíte provést následující akce:

• Když je počítač zapnutý, inicializujeme postup přihlášení systému BIOS. K tomu je dostačující, když se na obrazovce testu podrží tlačítko DEL (v některých případech je nutné upnout F2).
• Po zobrazení modré obrazovky přejděte na kartu ADVANCED pomocí navigačních tlačítek.
• Pak na něm najdeme položku Hyper-Threading.
• Naproti tomu je třeba nastavit hodnotu Enabled (Povoleno).

Klíčovou nevýhodou této metody je potřeba restartovat osobní počítač k provedení této operace. Skutečnou alternativou k tomu je použití konfiguračního nástroje základní desky. Tato metoda byla podrobně popsána v předchozí části. A v tomto případě není nutné zadávat systém BIOS.

NT vypnutí

Analogicky s tím, jak povolit NT, existují dva způsoby, jak tuto funkci deaktivovat. Jeden z nich může být proveden pouze během procesu inicializace počítačového systému. To v pořadí není v praxi příliš výhodné. Proto se odborníci rozhodnou pro druhou metodu, která je založena na použití základní desky pro počítače. V prvním případě se provádí následující manipulace:

1. Při stahování elektronického počítače přecházíme do základního systému vstup-výstup (jeho druhý název je BIOS) podle výše popsané metody.
2. Přesuňte kurzorovými tlačítky na položku Pokročilé menu.
3. Poté musíte najít položku nabídky Hyper-Threading (u některých modelů základních desek může být označováno jako NT). Před ním použijte tlačítka PG DN a PG UP pro nastavení hodnoty na Disabled.
4. Uložené změny uložíme pomocí nápovědy F10.
5. Ukončete systém BIOS a restartujte osobní počítač.

Ve druhém případě při použití diagnostického nástroje základní desky není nutné restartovat počítač. To je jeho klíčová výhoda. Algoritmus v tomto případě je totožný. Rozdíl je v tom, že používá předinstalovaný speciální nástroj od výrobce základní desky.

Dvě hlavní způsoby, jak vypnout funkci Hyper-Threading, byly popsány dříve. Ačkoli nominálně je druhá z nich považována za složitější, je praktičtější proto, že nevyžaduje restartování počítače.

NT modely procesorů

Zpočátku, jak bylo poznamenáno dříve, byla podpora Hyper-Threading implementována pouze v procesorových jednotkách Pentium 4. a pouze ve verzi PGA478. Ale již v rámci LGA1156 a pozdějších výpočetních platforem byla technologie použitá v tomto materiálu použita téměř ve všech možných modelech čipů. S jeho pomocí byly procesory Celeron přeměněny z jednojádrového na dvoukanálové řešení. Na druhou stranu Penrium a i3 s jeho pomocí mohly již zpracovat 4 proudy kódu. No, vlajková loď řady i7 může současně pracovat se 8 logickými procesory.

Pro přehlednost uvádíme použití NT v rámci současné výpočetní platformy společnosti Intel - LGA1151:

• Řada procesorů řady Celeron nepodporuje tuto technologii a má pouze 2 výpočetní jednotky.
• Čipy Pentium jsou vybaveny dvěma jádry a čtyřmi závity. Výsledkem je, že NT je v tomto případě plně podporován.
• Produktivnější procesorové jednotky řady Core i3 mají podobné uspořádání: 2 fyzické moduly mohou pracovat ve 4 vláknech.
• Stejně jako většina rozpočtových čipů Celeron Core i5 nemá podporu NT.
• I7 vlajková loď řešení také podporují HT. Pouze v tomto případě místo 2 skutečných jader již existují 4 jednotky pro zpracování kódu. Na druhou stranu mohou pracovat v 8 vláknech.

Hyper-Threading - co je to pro technologii a jaký je její hlavní účel? Jedná se o logické multitasking, který umožňuje pomocí minimálních úprav hardwaru zvýšit výkon celého počítačového systému.

Kdy je tato technologie nejlépe používána?

V některých případech, jak již bylo uvedeno výše, NT zvyšuje rychlost, s jakou zpracovává kód procesoru. Hyper-Threading může účinně pracovat pouze se zapáleným softwarem. Typickými příklady jsou kodéry video a audio obsahu, profesionální grafické balíčky a archivátory. Také přítomnost takové technologie může výrazně zlepšit výkon serveruového systému. Jednoduchou implementací programového kódu je však přítomnost Hyper-Threading vyrovnána, to znamená, že se získá běžný procesor, který řeší jeden problém na jednom jádře.

Výhody a nevýhody

Existují určité nevýhody technologie Intel Hyper-Threading. Prvním z nich je zvýšená cena CPU. Ale vyšší rychlost a lepší uspořádání krystalů křemíku v každém případě zvýší cenu CPU. Zvýšená plocha polovodičového základního procesorového zařízení také vede ke zvýšení spotřeby energie a teploty. Rozdíl v tomto případě je nevýznamný a nepřesahuje 5%, ale stále existuje. V tomto případě nejsou žádné závažnější chyby.

Nyní o výhodách. Vlastní technologie Intel od společnosti Intel nemá výkon a výkon, to znamená, že nebude možné sestupovat pod určitou hranici. Pokud software dokonale podporuje paralelní výpočetní techniky, pak dojde k určitému zvýšení rychlosti a samozřejmě výkonu.

Jak ukazují testy, v některých případech může nárůst dosáhnout 20%. V tomto případě je nejvíce optimalizovaným softwarem řada multimediálních obsahových transcodérů, archivátorů a grafických balíčků. Ale s hrou všechno není tak dobré. Na druhou stranu jsou schopni pracovat ve 4 vláknech a v důsledku toho vlajkové lodě nejsou v tomto případě schopny překonat řešení střední úrovně procesoru.

Moderní alternativa od AMD

Technologie Hyper-Threading dnes už nikdo jiný. Má opravdovou alternativu. Společnost AMD s uvolněním platformy AM4 jí nabídla hodný konkurenta tváří v tvář SMT. Na hardwarové úrovni jsou totožná řešení. Pouze zde může vlajková loď společnosti Intel zpracovat 8 vláken a přední AMD čip - 16. Tato skutečnost sama o sobě ukazuje, že druhé řešení je slibnější.

Proto musí společnost Intel bezodkladně upravit své výrobní plány a nabídnout zcela nová řešení procesorů, která budou moci konkurovat novým zákazníkům z AMD. Teprve nyní nebyly znovu uspořádány. Pokud tedy potřebujete cenově dostupnou počítačovou platformu, je lepší vybrat LGA1151 od společnosti Intel. Je-li potřeba výkonnostní rezervy, je vhodnější AM4 z AMD.

Hodnocení majitelů

Jakékoli závažné a závažné nedostatky za technologií Intel Hyper-Threading během operace nebyla pozorována. To je přinejmenším indikováno jak úzkoprofilovými specialisty na počítače, tak běžnými uživateli. Má však spoustu výhod. Klíčem je zvýšení výkonu při zpracování speciálního softwaru. Současně neexistují zásadní změny ve struktuře procesoru a jeho parametry se prakticky nemění. Další důležitou vlastností NT je, že poskytuje určitou rezervu rychlosti počítačového systému.

Závěr

Nyní se shrňme o Hyper-Threading. Co to je? Předpokládaná technologie předurčila vývoj počítačové techniky na mnoho dalších let. Jeho vzhled umožnil řadu úkolů zvýšit rychlost minimálními změnami v uspořádání polovodičového čipu centrální procesorové jednotky. Dalším důležitým argumentem v tomto případě je, že i přímý konkurent společnosti Intel, zastoupený společností AMD, ji do jisté míry vypůjčil.

Samozřejmě, v obrovském World Wide Web k dnešnímu dni existují spory o tom, kdo o tom poprvé myslel. Některé patenty naznačují, že se jedná o AMD. Ale jedna věc je přemýšlet a další - realizovat. A tady je všechno na straně Intel. Byla první, která představila svůj revoluční Pentium 4 s logem NT a dvěma logickými jádry. Před tím se pouze takové servery mohly pochlubit. Tak jednoduchý přenos technologie z jedné sféry do druhé vede k rozvoji moderních počítačových technologií.