Protsessorlarda Hyper-threading texnologiyasi

Hyper Threading texnologiyasini tushunish juda muhim xisoblanadi, asosiy funksiyalar esa Intel protsessorlarida.

Protsessorlar tomonidan erishilgan barcha yutuqlarga qaramay, ular bitta muhim kamchilikka ega - ular bir vaqtning o'zida faqat bitta ko'rsatmani bajarishlari mumkin. Aytaylik, siz matn muharriri, brauzer va Skype kabi dasturlarni bir vaqtning o'zida ishlayabsiz. Foydalanuvchi nuqtai nazaridan ushbu dasturiy ta'minot muhitini ko'p vazifali deb atash mumkin, ammo protsessor nuqtai nazaridan bu ishdan uzoqdir. Protsessor yadrosi ma'lum bir vaqt ichida bitta buyruqni bajaradi. Bunday holda, protsessorning vazifasi protsessorning vaqt resurslarini alohida dasturlar o'rtasida taqsimlashni o'z ichiga oladi. Ko'rsatmalarning ketma-ket bajarilishi juda tez bo'lgani uchun, biz buni sezmaysiz. Va bizga hech qanday kechikish yo'qdek tuyuladi. Ammo hali ham kechikish mavjud. Kechikish protsessorga dasturlarning har biri uchun ma'lumotlar yetkazib berilishi bilan bog'liq. Har bir ma'lumot oqimi ma'lum bir vaqtda kelishi va protsessor tomonidan alohida ishlov berilishi kerak. Hyper Threading texnologiyasi har bir protsessor yadrosi uchun ma'lumotlarni qayta ishlashni rejalashtirishga va bir vaqtning o'zida ikkita oqimga resurslarni taqsimlashga imkon beradi. Shuni ta'kidlash kerakki, zamonaviy protsessorlarning yadrosida bir vaqtning o'zida bir nechta ijro etuvchi qurilmalar mavjud bo'lib, ularning har biri ma'lumotlar ustida ma'lum bir operatsiyani bajarishga mo'ljallangan. Shu bilan birga, ushbu ijro etuvchi qurilmalarning ba'zilari bitta tipli ma'lumotlarni qayta ishlash paytida bo'sh bo'lishi mumkin. Hyper-Threadingni qo'llab-quvvatlaydigan ikki yadroli protsessorli kompyuterni yoqqaningizdan va Performance yorlig'ida Windows Task Manager-ni ochganingizdan so'ng, siz unda to'rtta grafikni topasiz. Ammo bu aslida sizda 4 ta protsessor yadrosi bor degani emas. Buning sababi, Windows har bir yadro ikkita mantiqiy protsessorga ega deb taxmin qiladi. "Mantiqiy protsessor" atamasi kulgili tuyuladi, ammo bu jismonan mavjud bo'lmagan protsessorni anglatadi. Windows har bir mantiqiy protsessorga ma'lumotlar oqimlarini yuborishi mumkin, ammo aslida bu ishni faqat bitta yadro bajaradi. Shuning uchun, Hyper Threading texnologiyasiga ega bo'lgan bitta yadro alohida jismoniy yadrolardan sezilarli darajada farq qiladi.

• 
  Markaziy protsessor
  
• 
  Anakart chipseti
  
• 
  Operatsion tizim
  

Tashqi ko'rinishi va amalga oshirilishi

• 
  Parallel ravishda bir nechta dasturlarning barqaror ishlashi;
  
• 
  Internetda sayr qilish yoki ilovalar bilan ishlashda qisqartirilgan javob vaqti.
  

Quyidagi sabablarga ko'ra ishlash samaradorligi oshmasligi mumkin:

• 
  Kesh xotirasi yetarli emas. Masalan, 4 yadroli i7 protsessorlari 8 MB keshga ega, ammo bir xil mantiqiy yadrolar mavjud. Biz yadro uchun atigi 1 MB olamiz, bu ko'pgina dasturlarning hisoblash vazifalarini bajarishi uchun yetarli emas. Shu sababli, unumdorlik nafaqat bir joyda turmaydi, balki pasayadi.
  

• 
  Ma'lumotlarga bog'liqlik. Aytaylik, birinchi oqim darhol ikkinchisidan ma'lumot so'raydi, lekin u hali tayyor emas yoki boshqa oqimga navbatga qo'yilgan. Vazifani tezda bajarish uchun siklik ma'lumotlarga ma'lum bloklar kerak bo'ladi, ammo ular allaqachon boshqa ishlar bilan band.
  
• 
  Yadroga ortiqcha yuk . Yadro allaqachon haddan tashqari yuklangan bo'lishi mumkin, ammo shunga qaramay, taxmin qilish moduli unga ma'lumotlarni yuboradi, natijada kompyuter sekinlasha boshlaydi.
  

Hyper-threading qayerda kerak?

1. 
   Hyper-threading texnologiyasi
   

Hyper-threading – bu giper-oqimlik. “Hyper-threading texnologiyasi” protsessorga bir vaqtning o’zida ikkita oqimni yoki buyruqlar (ko’rsatmalar) to’plamini bajarishga imkon beradi. Hyper-threading ikkita oqimni parallel ravishda bajarishga imkon berganligi sababli, bu ikkita alohida protsessorni birgalikda ishlashiga o’xshaydi. Hyper-threading texnologiyasi SMT texnologiyasining shaklidir.

Bu texnologiya birinchi bo’lib Intel Xeon MP protsessorida qo’llanilgan:

• 
  
  bitta fizik protsessorni bir nechta mantiqiy protsessorlar sifatida ko’rsatadi;
  
• 
  
  har bir mantiqiy protsessor arxitektura holati (Arch State) nusxasiga ega;
  
• 
  
  mantiqiy protsessorlar fizik resusrlarning yagona to’plamini bo’lishadilar.
  

Hyper-threading texnologiyasi afzalliklari:

• 
  Faqat bitta oqim faol bo’lsa, unumdorlik yo’qoladi. Bir nechta oqimdan foydalanganda unumdorlik oshadi;
  
• 
  Hyper-Threading texnologiyasi protsessorlardan foydalanishni yaxshilash uchun mo’ljallangan;
  
• 
  Oqim darajasida parallellikni yaxshilash.
  

Hyper-threading texnologiyasi kamchiliklari:

• 
  Hyper-threading ning unumdorligidan foydalanish uchun, siz ketma-ket bajarishdan foydalana olmaysiz;
  
• 
  Oqimlar aniqlanmaydi va qo’shimcha dizaynni talab qiladi;
  
• 
  Oqimlar soni haddan tashqari ko’p va bu qo’shimcha xarajatga olib keladi;
  
• 
  Birgalikda ishlatiladigan manba muammolari;
  
• 
  Yuqori quvvat sarfi.
  

• 
  Elektron biznes uchun yuqori narxlar;
  
• 
  Oxirgi foydalanuvchilar va mijozlar uchun tezkor reaksiya va javob vaqtlari;
  
• 
  Server tizimini qo’llab-quvvatlaydigan foydalanuvchilar sonining ko’payishi;
  
• 
  Serverdagi yuklanishni oshishini boshqarish;
  
• 
  Mavjud server dasturlari va operatsion tizimlariga mos keladi.
  

MT (Simultaneous multithreading) – bir vaqtda ko’p oqimlilik.

SMT ning maqsadi – bitta siklda bir nechta oqimlarda bir nechta buyruqlarni ishga tushurish. Buning uchun protsessor superskalyar bo’lishi kerak. SMT konveyerdagi har bir bosqich uchun qo’shimcha harajatlarni talab qiladi, u har bir ishlov beradigan buyruqning oqim raqamini hisobga oladi.