Price Zone onlineновостистатьипрайсыкаталогобъявленияфорум

  

 Компьютерная техника
 Комплектующие, периферия
 Сетевое оборудование
 Оргтехника
 Расходные материалы
 Техника связи
 Интернет, услуги, ПО
каталог товаров
Сайт обновлен: 18.11.2014




Технология Hyper-Threading
28.01.2003
Технология Hyper-Threading

Развивая возможности архитектуры NetBurst, фирма Intel разработала новую перспективную технологию Hyper-Threading, обеспечивающую обработку процессором данных в многопроцессорном режиме. Поддержка этой технологии осуществляется моделями процессоров, начиная с объявленного Pentium 4 c рабочей частотой 3.06 ГГц

Несмотря на неблагоприятные прогнозы многочисленных скептиков, компьютерная отрасль продолжает свое стремительное развитие, удивляя многочисленных пользователей новыми технологиями и созданными на их основе изделиями. Казалось бы, еще совсем недавно высшим достижением считался изобретенный специалистами фирмы Intel первый микропроцессор. Известный как i4004, он решал задачи со скоростью 60 тысяч операций в секунду, работал на частоте 108 кГц, был создан по технологии 10 мкм, имел 2300 транзисторов, подключался через 4-разрядную шину и был способен адресовать 640 байт. И вот совсем недавно, спустя 31 год после выпуска первого процессора, была объявлена новая флагманская модель процессора, рабочая частота которого уже превышает 3 ГГц. Этот процессор архитектуры NetBurst является наиболее мощным представителем линейки Pentium 4. Он создан по технологии 0.13 мкм, имеет ядро Northwood, кэш-память второго уровня (L2) 512 Кбайт, рабочую частоту 3.06 ГГц, рассчитан на работу в системах с процессорной шиной 533 МГц (тактовая частота FSB 133 МГц, что обеспечивает частоту передачи данных 533 МГц) и ориентирован на рынок настольных компьютеров.

Являясь наиболее производительной моделью, этот процессор воплотил в себе все достижения специалистов Intel. Эти достижения в совокупности с потенциалом, заложенным в архитектуру NetBurst, позволили достичь столь высоких тактовых частот ядра, а также шин кэш-памяти L2 и процессорной FSB. Но ни для кого не секрет, что разработка высокочастотных изделий является чрезвычайно сложной задачей, требующей разрешения многочисленных научно-технических проблем.

Действительно, еще каких-нибудь два-три десятка лет назад такие рубежи считались недостижимыми для полупроводниковой техники на основе кремния. Гигагерцевые частоты были подвластны только специальным приборам типа клистронов, магнетронов и т. п.

И только планомерное совершенствование электронных технологий и архитектуры микросхем позволяли постепенно увеличивать частоты и производительность полупроводниковых изделий.

Но каждый следующий мегагерц, а теперь и гигагерц, даются все труднее, несмотря на кажущуюся простоту и регулярность появления новых, все более высокочастотных и более производительных моделей процессоров.

Однако частотный рост является не единственным средством повышения производительности. Специалисты постоянно предлагают новые пути и средства. Ими стали, например, реализация новых, дополнительных команд и даже групп команд типа MMX, SSE и SSE2. Другим путем является использование многочисленных конвейеров и даже нескольких арифметико-логических устройств, реализующих одновременное исполнение нескольких команд.

Все это вместе с ростом тактовых частот ядра и шин способствовало значительному росту производительности процессоров.

Следующим, логическим путем развития архитектуры процессоров стала бы реализация в составе одной микросхемы нескольких ядер, что позволило бы создавать сложные системы, выполняющие команды параллельно на уровне нескольких процессоров. Этот путь собираются выбрать некоторые крупные корпорации, занимающиеся разработкой и выпуском процессоров.

Однако, не рассматривая всех сложностей этого решения, необходимо признать, что данный путь ведет к значительному увеличению цены изделий, по крайней мере, на цену второго ядра.

Специалисты Intel избрали другой путь. Они тщательно проанализировали работу всех внутренних структур ядра процессора архитектуры NetBurst. В результате они обнаружили, что нагрузка на некоторые важные узлы процессора является неравномерной. Как следствие, в отдельные моменты некоторые подсистемы ядра процессора оказываются загруженными далеко не на 100%. Более того, в ряде случаев наблюдается простой компьютера, ожидающего новых команд и данных. Все это связано с особенностями выполнения задач. Реализовать резерв мощности процессора можно за счет загрузки его новыми задачами. При этом оказалось, что для этого требуется сравнительно небольшое усложнение архитектуры ядра, что незначительно увеличивает площадь ядра: примерно на 5%. Но это решение позволяет значительно увеличить производительность процессоров без существенного усложнения их архитектуры и себестоимости.

Технология Hyper-Threading

Данная технология была названа Hyper-Threading (технология HT). Эта технология, первоначально рассчитанная на поддержку в серверах и мощных рабочих станциях, впервые получает свое воплощение в настольных компьютерах, начиная именно с модели процессора Pentium 4 с тактовой частотой 3.06 ГГц.

Основной смысл технологии Hyper-Threading заключается в поддержке многопотокового исполнения программ. Эта технология позволяет на одном физическом процессоре одновременно исполнять два задания или два фрагмента кода одной программы. Таким образом, один процессор воспринимается операционной системой как два логических устройства, интенсивная работа которых осуществляется параллельно. Подобная способность одного процессора к обработке данных в многопроцессорном режиме встречалась раньше только в серверах и рабочих станциях.

Технология Hyper-Threading была реализована следующим образом. К классическому «одноядерному» процессору добавили еще один блок AS – IA-32 Architectural State, который содержит состояние регистров (общего назначения, управляющих, APIC, служебных). Фактически, AS#1 плюс единственное физическое ядро (блоки предсказания ветвлений, ALU, FPU, SIMD-блоки и пр.) представляет из себя один логический процессор (LP1), а AS#2 плюс все то же физическое ядро – второй логический процессор (LP2). У каждого LP есть свой собственный контроллер прерываний (APIC – Advanced Programmable Interrupt Controller) и набор регистров. Для корректного использования регистров двумя LP существует специальная таблица – RAT (Register Alias Table), согласно данным в которой можно установить соответствие между регистрами общего назначения физического CPU. RAT у каждого LP своя. В результате получилась схема, при которой на одном и том же ядре могут свободно выполняться два независимых фрагмента кода, то есть де-факто – многопроцессорная система!

Производительность систем с Hyper-Threading, как правило, значительно превышает аналогичные параметры компьютеров, построенных на основе процессоров традиционной архитектуры.

Приложение, разделенное на «потоки», способно значительно выиграть в плане производительности благодаря применению технологии HT. К таким приложениям, например, относятся Microsoft Windows XP, Adobe Photoshop, 9 версия Windows Media Encoder и NewTek Lightwave. Технология HT также позволяет повысить производительность системы в многозадачных средах при работе с приложениями, не разделенными на потоки. Например, пользователь, осуществляющий поиск в Интернете во время работы антивирусной программы или занимающийся редактированием видеоданных во время отправки электронной почты, обнаружит повышение производительности, достигнутое за счет улучшения возможностей системы выполнять одновременно две задачи.

Нередки случаи, когда производительность однопроцессорных решений с реализацией Hyper Threading повышается на 30%. А это для конфигурации с 3 ГГц процессором эквивалентно применению модели с частотой работы 4 ГГц. Специалисты фирмы Intel на семинарах, посвященных рассмотрению технологии Hyper-Threading, приводили в качестве примера различные варианты задач, в которых рост производительности превышал 60%. В случае использования Pentium 4 3.06 ГГц это соответствует уже, по крайней мере, процессору 5 ГГц.




Технология Hyper-Threading существовала и ранее вне x86 мира в виде технологии одновременной многопоточности (Simultaneous Multi-Threading, SMT). Идея этой технологии проста. Один физический процессор представляется операционной системе как два логических процессора, и операционная система не видит разницы между одним SMT процессором или двумя обычными процессорами. В обоих случаях операционная система направляет потоки как на двухпроцессорную систему. Далее все вопросы решаются на аппаратном уровне.

Поддержка технологии Hyper-Threading осуществляется многозадачными операционными системами. В качестве таких систем можно привести, например, Linux (с версии ядра 2.4) и Windows XP. А вот популярные Windows 95/98/ME для этих целей уже не подходят. Удивительно, но Windows NT, обладающая поддержкой SMP (Symmetric Multi-Processor), увидеть второй логический процессор в новом Pentium 4 также не сможет: это связано с отсутствием в этой ОС поддержки ACPI. Что же касается Windows 2000, то фирма Microsoft настоятельно рекомендует использовать в компьютерах, созданных на основе Pentium 4 с Hyper-Threading, операционную систему Windows XP. Также в силу своих корней, этой поддержкой обладают все ОС, основанные на идеологии Unix — всевозможные Free- Net- BSD, коммерческие Unix (такие как Solaris, HP-UX, AIX), и многочисленные разновидности Linux.

К сожалению, не все материнские платы смогут работать с новым процессором, несмотря на сохранение старого процессороного разъема Socket 478. Intel не удалось оставить в неприкосновенности потребляемую мощность и тепловыделение новых процессоров - потребляют они больше, и греются, соответственно, тоже. «Старые» системные платы в некоторых случаях могут быть совместимы с новыми CPU – но только если делались «с запасом». Грубо говоря, те производители, которые делали свои PCB в соответствии с рекомендациями самой Intel относительно потребляемой Pentium 4 мощности, оказались в проигрыше по отношению к тем, кто немного «перестраховался», поставив на плату VRM с запасом и соответствующим образом ее разведя. Но и это еще не все. Кроме ОС, BIOS и электроники платы, с технологией Hyper-Threading должен быть совместим еще и чипсет. Это могут быть платы, созданные на основе ряда новейших наборов системной логики фирмы Intel:

  • Intel 845 PE, осуществляющий поддержку памяти DDR333 и внешнего графического адаптера AGP для массовых и высокопроизводительных компьютеров,
  • Intel 845 GE, осуществляющий поддержку памяти DDR333 и внешнего графического адаптера AGP и имеющего встроенную графическую подсистему Intel Extreme Graphics,
  • Intel 845 GV, имеющего встроенную графическую подсистему Intel Extreme Graphics и ориентированный на системы низкой стоимости,
  • Intel 850 E, осуществляющий поддержку двухканальной памяти PC1066 RDRAM.

Следует добавить, что для поддержки процессоров Pentium 4 3.06 ГГц с Hyper-Threading дизайн материнской платы и ее компонентов должны отвечать требованиям процессоров к электропитанию и тепловому режиму. Кроме того, требуются соответствующие BIOS-системы и драйверы. Ну и, конечно, как это уже отмечалось выше, операционные системы, оптимизированные для использования технологии Hyper-Threading.

В заключение следует отметить, что специалистами фирмы Intel выпуском новой модели процессора Pentium 4 3.06 ГГц успешно пройден очередной рубеж тактовых частот. В результате достигнут новый уровень производительности, который стал еще выше благодаря реализации в настольных компьютерах новой технологии Hyper-Threading. Что ждет нас дальше? Поживем, увидим.


 Статьи
12.02.2007 Исследования Intel приближают наступление эры тера-вычислений
29.01.2007 Прорыв Intel в технологии создания транзисторов
28.11.2006 Intel IDF 2006 Киев: третье пришествие
15.11.2006 Корпорация Intel положила начало эпохе четырехъядерных процессоров
01.11.2006 Есть Интернет - есть телефон
27.09.2006 Intel разрабатывает опытные микросхемы с производительностью порядка терафлоп
26.09.2006 Процессор Intel Core 2 Duo открывает новый этап в развитии компьютерного рынка Украины
13.09.2006 Wi-Fi - быстро, удобно, престижно
27.07.2006 Wi-Fi завоевывает Одессу
14.09.2005 "Путешествие" вместе с Intel успешно завершилось
07.06.2005 IDF 2005 по-киевски
27.04.2005 Дни компьютерных знаний Intel в Одессе
29.10.2004 "Все звенья одной сети" от Микродаты
12.10.2004 "Даешь лазерную печать!" - выиграли все
04.10.2004 "Прэксим Д" 10 лет - первые!
01.09.2004 Юбилейный дилерский форум от компании "ТиД"
25.08.2004 Выставка на старте
20.07.2004 Новая платформа Intel LGA775
06.07.2004 Путевое цифрошествие
29.06.2004 Intel: на пути к цифровому дому
08.06.2004 Передовые технологии - каждому студенту
30.04.2004 IDF в Украине - катализатор технологического прогресса
20.04.2004 В преддверии киевского IDF Spring 2004
20.04.2004 Пишите письма с запахом
16.04.2004 RFID: революция в области розничной торговли
07.04.2004 Страдания по IRQ
30.03.2004 Новый чипсет nVidia nForce3-250 для процессоров Athlon 64
24.03.2004 Wi-Fi: будущее беспроводных технологий
18.03.2004 IDF Spring 2004
17.03.2004 Принтеры - новая жизнь привычных технологий
02.03.2004 Что год текущий нам готовит?
24.02.2004 Ультрапортативные ПК: золотая середина
17.02.2004 Цифровая фотография как массовое явление
11.02.2004 Внешний интерфейс Serial ATA: первые факты
11.02.2004 Итоги 2003 года - процессоры, вчера и завтра
11.02.2004 Intel Prescott: первый взгляд
24.12.2003 Высокотехнологичные подарки к Новому Году
16.12.2003 Intel - 10 лет в Украине
26.11.2003 Обзор современных barebone-систем
25.11.2003 Современные интегрированные аудиорешения (часть вторая)
05.11.2003 Визит Крейга Барретта в Украину
15.10.2003 Ионизаторы - друзья компьютерщиков
14.10.2003 Выбор картриджа для лазерного принтера
07.10.2003 Руководство пользователя ноутбука
30.09.2003 Семинар Intel "Современные технологии для малого и среднего бизнеса"
30.09.2003 Особенности национальной выставки. КБО 2003 и REX2003
23.09.2003 Сравнение мобильных телефонов среднего класса с цветными экранами
16.09.2003 Обзор карманных многофункциональных компьютеров
10.09.2003 Программа мероприятий в рамках выставок "Управление и автоматизация" и "Компьютер. Банк. Офис"
10.09.2003 Обзор современных цифровых видеокамер
02.09.2003 Современные интегрированные аудиорешения
27.08.2003 Создание видео с помощью кодека DivX
19.08.2003 D-VHS: замена DVD или мертворожденный формат?
12.08.2003 Нанотрубки: игры атомами
22.07.2003 Нанотехнологии - настоящее и будущее
15.07.2003 Новые дисплейные технологии LCD: сегодня и завтра
11.07.2003 Сравнение форматов DVD-RW и DVD+RW
11.07.2003 Новая линейка чипсетов Intel i865
11.07.2003 PCI Express - шина будущего
11.07.2003 Обзор игровых консолей. Часть 2 - Nintendo 64, GameCube и GameBoy, Sega Dreamcast
11.07.2003 Обзор игровых консолей. Часть 1 - Microsoft XBox, Sony PlayStation 2
11.07.2003 Операционные системы. Часть 9 - Mac OS X
11.07.2003 Операционные системы. Часть 8 - Novell Netware
24.06.2003 Операционные системы. Часть 7 - OS/2
13.06.2003 Операционные системы. Часть 6 - Unix и Linux
04.06.2003 Операционные системы. Часть 5 - Microsoft Windows 2000 и Longhorn
25.04.2003 Операционные системы. Часть 4
22.04.2003 Универсальная автомобильная зарядка для ноутбука от ТиД
22.04.2003 Библиотека CD для 150 дисков Dacal CD-library от ТиД
16.04.2003 Операционные системы. Часть 3
09.04.2003 Операционные системы. Часть 2
04.04.2003 CeBit`2003 (Германия, Ганновер) глазами одесситов
25.03.2003 Операционные системы. Часть 1
25.03.2003 Будущее процессоров
25.03.2003 Будущее процессоров
13.03.2003 Вся правда о разгоне процессоров
04.03.2003 Oбзор современных платформ для процессоров Intel - Pentium 4 и Celeron
04.03.2003 Современные платформы для процессоров AMD
19.02.2003 Новый стандарт памяти DDRII SDRAM
13.02.2003 Обзор ATI Radeon 9700 Pro
04.02.2003 Тестирование nVidia GeForce FX
28.01.2003 Технология Hyper-Threading
24.12.2002 Безопасность сетей
17.12.2002 Семинар компании "ПРЭКСИМ-Д": Современные технологии и решения - путь к надежному и бесперебойному управлению предприятием
05.12.2002 VPN - виртуальные частные сети
26.11.2002 IP-телефония. Обзор технологии
19.11.2002 Интернет без проводов: описание технологий GPRS и 3G
15.11.2002 Семинар MacHOUSE. Новинки на рынке твердых носителей
15.11.2002 Road-show "МУК" и сетевые технологии Cisco
15.11.2002 Описание технологий xDSL
15.11.2002 NOKIA + Unitrade = фирменный магазин Nokia
23.10.2002 Локальные сети. Часть 2 - корпоративные сети
23.10.2002 Локальные сети. Часть 2 - корпоративные сети (продолжение)
15.10.2002 Локальные сети. Часть 1 - домашняя сеть
01.10.2002 Модемы: теория и советы
25.09.2002 Выбор монитора. Часть 3 - ЖК-мониторы
24.09.2002 Выбор монитора. Часть 2 - характеристики и стандарты
10.09.2002 Выбор монитора. Часть 1 - электронно-лучевая трубка
03.09.2002 Источники бесперебойного питания (ИБП). Часть 2 - практическая
28.08.2002 Источники бесперебойного питания (ИБП). Часть 1 - вводная
21.08.2002 Струйные принтеры. Часть 2 - устройства для фото-профессионалов
13.08.2002 Струйные принтеры. Часть 1 - устройства для дома и офиса
06.08.2002 Windows XP: полезные советы
23.07.2002 Покупаем клавиатуру: характеристики клавиатур и советы покупателю
22.07.2002 "Идеальный" компьютер или кое-что о Hammer. Часть вторая: что год грядущий нам готовит
17.07.2002 Обзор манипуляторов. Часть 3 - графические планшеты
16.07.2002 "Идеальный" компьютер или кое-что о Hammer. Часть первая: мечты, мечты...
10.07.2002 Обзор манипуляторов. Часть 2 - джойстики, рули, геймпады
02.07.2002 Обзор манипуляторов. Часть1 - мышиное царство
02.07.2002 Электронное правительство (e-goverment) - МИФ?
26.06.2002 Как выбрать сканер: обзор характеристик сканеров и советы покупателю
19.06.2002 Международный IT-форум и теннисный турнир "Дискавери"
19.06.2002 Описание интерфейса IEEE 1394 FireWire
11.06.2002 Обзор технологии беспроводной связи Bluetooth
06.06.2002 Дилерский форум ТиД или активизация бизнес-усилий "по-тидовски" под Виагру и Боярского
06.06.2002 Современные интерфейсы ПК: USB, FireWire, IrDA, Bluetooth
27.05.2002 Жесткие диски в вопросах и ответах: обзор основных характеристик жестких дисков
23.05.2002 Корпорация Инком: открытие нового офиса в Одессе
23.05.2002 "Скайлайн Электроникс": семинар "Коммерческие системы на платформе AMD"
23.05.2002 "Учимся писать": запись лазерных дисков CD-R/CD-RW
23.05.2002 "Учимся писать": обзор форматов записи CD-R/CD-RW/DVD дисков
22.05.2002 Обзор карт флэш-памяти
24.04.2002 Обзор PDA: "Дружелюбные карманники"
09.04.2002 Правильный домашний кинотеатр... или как разориться на кинопристрастиях
09.04.2002 Домашний кинотеатр на базе компьютера... или как сэкономить на кинопристрастиях
09.04.2002 Обзор видеоформатов MPEG
02.04.2002 Золотой звук. Часть 2 - эволюция стандартов Dolby Laboratories
02.04.2002 CeBIT, 2002 (Ганновер, Германия) - выставка глазами одесситов
26.03.2002 Золотой звук. Часть 1 - обзор звуковых карт
22.03.2002 Толковый словарь 3D-терминов
20.03.2002 Монстры графики: сравнительный обзор современных видеокарт. ( Часть 2: Radeon от ATi )
13.03.2002 Монстры графики: сравнительный обзор современных видеокарт. ( Часть 1: GeForce от nVidia )
06.03.2002 Особенности национальной выставки: HI-Tech 2002
27.02.2002 Новая и незнакомая: Windows XP
23.02.2002 Процессор Pentium 4: обзор и тестирование
23.02.2002 Парад чипсетов: обзор чипсетов для Penium 4
Главная • Новости • Статьи • Прайсы • Каталог • Обьявления • Форум • Список фирм
Price Zonedesigned by TDG