Když jeden pracuje za dva - Pentium 4 3.6 Ghz Hyper-Threading

Hardware | 01.01.03

Procesor Pentium 4 na frekvenci 3,06 GHz není jen dalším gigahertzovýmmilníkem, ale přináší také zajímavé technologické změny. Nová technologie nazvaná Hyper-Threading (HT) totiž um...





Procesor Pentium 4 na frekvenci 3,06 GHz není jen dalším gigahertzovým
milníkem, ale přináší také zajímavé technologické změny. Nová technologie
nazvaná Hyper-Threading (HT) totiž umožňuje, aby se jeden procesor choval
navenek jako dva, což by mělo přinést zvýšení celkového výkonu počítače.

Technologie Hyper-Threading je založena na poměrně jednoduchém principu. Dnešní
moderní procesory v sobě obsahují velké množství úzce specializovaných
jednotek, které jsou určeny na vykonávání pouze jednoho typu operace. Zatímco
některé z nich pouze sčítají či odečítají, jiné se starají o zpracování
multimediálních instrukcí a další o složité aritmetické postupy.

Při zpracování je v procesoru program rozebírán, analyzován a odpovídající
instrukce jsou směřovány do správných jednotek. Instrukční scheduler, pak
umožňuje paralelně řadit jednotlivé fragmenty instrukcí, které mohou být
prováděny i v jiném pořadí, než v jakém se vyskytují v původním programu.
Scheduler se totiž stará také o to, aby nedošlo k případným kolizím mezi
jednotlivými instrukcemi a ty si vzájemně nepoškozovaly svá data.

Hyper-Threading je technologie, která je nevyužité jednotky schopna průběžně
programům nabízet jako druhý procesor, na němž mohou svá aplikační vlákna
(thready) nechat běžet a využít tak i poslední zbytky ladem ležícího křemíku.
Ve skutečnosti je ale absolutní míra vytížení jednotek CPU (tedy ne celkové
zatížení procesoru, zjistitelné v Task Manageru Windows 2000 či XP) poměrně
malá právě kvůli tomu, že programy s možností sofistikovanějšího využívání
procesoru prostě nepočítají.

V současné době jsou zatím výsledky testů na strojích s HT značně rozporuplné.
Na jedné straně je možné najít aplikace, kterým tato technologie výrazně
prospívá, jako jsou například dva současně spuštěné programy, z nichž jeden
pracuje "na pozadí" (antivirus či kódování MP3), a na druhé straně existuje
přinejmenším stejné množství programů, kterým je nějaký Hyper-Threading úplně
jedno a jejich rychlost prostě neovlivní. A dokonce nejsou výjimkou ani
programy či benchmarkovací balíky, kde aktivovaný HT může celkový výsledek i
zhoršit.

Do značné míry současná situace připomíná uvedení procesorů MMX, anebo z
poslední doby výsledky Pentia 4 na startovacích frekvencích před více jak dvěma
lety, kdy byl tento procesor poprvé představen veřejnosti. Ve své době tyto
technologie nebyly dobře přijímány zejména odbornou veřejností, protože až s
postupem času vznikaly programy, které byly schopny přínosy nových technologií
či výrobních postupů využít.

Zcela obdobně se tak můžeme dívat na Hyper-Threading. Dnes jej využije pouze
málo aplikací, a v řadě případů (zejména se staršími operačními systémy) dojde
dokonce ke zhoršení celkového výkonu oproti stejnému stroji bez HT. Do budoucna
ale programátoři a výrobci softwaru určitě více zohlední ve svých aplikacích
možnost běhu na SMP počítačích a také na virtuálních víceprocesorových
systémech s Hyper-Threadingem. Pak můžeme očekávat, že v průměru výkon vzroste
o nějakých 15-30 % oproti počítačům, kde HT nebude.

Naštěstí dává Intel svým zákazníkům možnost volby chci dnes procesor bez
Hyper-Threadingu, a časem s ním? Není problém stačí přejít do BIOSu počítače,
kde lze tuto funkci vypnout. I bez ní je to bezpochyby nejrychlejší současný
desktopový procesor.

Výhodou pro uživatele je také zachovaná cenová politika Intelu. Je
pochopitelné, že dnešní high-endový procesor nutně stojí skutečně hodně. Do
budoucna však bude HT ve všech nových Pentiech 4 (tedy ne v Celeronech
postavených na jádru Northwood) a cena již předtím uvedených modelů se bude
samozřejmě snižovat. Z nové technologie však plynou i některá omezení. Mezi ta
významnější patří nutnost operačního systému Windows XP a vyššího, a také
odpovídající základní desky. Na jiných systémech než Windows XP (resp.
linuxovém kernelu s podporu dvou procesorů) jsou v některých aplikacích patrné
významné propady ve výkonu. Například stále oblíbená Windows 2000 sice s
Hyper-Threadingem pracují, ale výsledky příliš nadšení nevyvolávají.

Základní desky vyžadují čipové sady Intel 850E, 845G, 845GE, 845GV, 845E nebo
845PE, a zřejmě si také vynutí update BIOSu. Ten si případní zájemci mohou
stáhnout ze stránek výrobce svého motherboardu. Stejně jako nové procesory je
velmi pravděpodobné, že všechny nové čipové sady od Intelu budou
Hyper-Threading podporovat.

Z dalších výrobců čipsetů pro Pentia 4 se k otevřené podpoře nového standardu
přihlásil například SiS, jehož čipové sady SiS645DX a SiS648 revize B jej budou
podporovat. Stejně tak modifikace sady VIA P4X400 by měla být schopná nové
procesory od Intelu zprovoznit.

Samozřejmě že i přes nezměněnou cenovou politiku nejde v případě implementace
technologie HT ze strany Intelu o žádnou charitu. Popravdě ani Intel na celé
akci neprodělává, programátoři dál budou pracovat pod jeho taktovkou a
implementace Hyper-Threadingu jej stojí jen několik procent křemíku v procesoru
navíc, což je v porovnání s prodejní cenou třígigového čipu doslova směšná
investice. Celkově tedy mohou být spokojeni úplně všichni.















Komentáře

K tomuto článku není připojena žádná diskuze, nebo byla zakázána.