關於intel hyper threading的解說？ - 3C

有錯請指證

流水線作業

http://i.imgur.com/MaWNiqr.png
假設要洗衣服要經過:
淨泡機、攪拌機、脫水機、烘乾機，一台半小時。

假設要洗四桶衣服，經過四台機器需要(0.5+0.5+0.5+0.5)*4=8個小時。

BUT!

第0.5個小時

將第一桶衣服拿去浸泡

第1.0個小時

第一桶衣服 從浸泡機拿出來 丟進去攪拌機後
第二桶衣服 就丟去浸泡了

第1.5個小時

第一桶衣服 從攪拌機拿出來 丟進去脫水機
第二桶衣服 從浸泡機拿出來 丟進去攪拌機
第三桶衣服 丟去浸泡
.
.
.

最後總時間只需要3.5個小時!

這就是流水線作業



與電腦相關的，就是各級資源可以盡量避免資源空閒。
http://i.imgur.com/wl4FNJg.png
以這張圖為例分別是:
指令抓取、提取暫存器、運算單元、資料存取、存回暫存器。

而上面是很單純的流水線處理。

而現今的CPU呢?
http://i.imgur.com/9ClQylc.png
看一下架構示意圖。

可以看到運算單元有非常多個，有整數運算，浮點數運算... 等。
但是一個指令進來，可能只使用了一個整數運算單元，而其他單元都是處於閒置狀態。

那如何有效利用 全部的運算單元呢?

就是將指令全部丟進去處理，最後會卡在運算單元這級 如果可以進行運算就進行，如果不
行就先等待，等資源一空閒就進行運算。
處理完的回傳值，會再全部丟到緩衝單元，按順序全部排好，再輸出，這樣就與一個一個
慢慢執行後的輸出一樣了。

那與INTEL的Hyper-Threading有什麼關係?

http://i.imgur.com/V6xEdv2.png
一顆雙核心的處理器，處理兩個程式的時候發現，其中一顆在運作的時候，另一顆剛好空
閒。那我是不是就可以在一顆核心空閒的時候，給他另一個程式進行運算?
所以就有了最右邊的圖。

http://i.imgur.com/Sdc8ORb.png
當然一般來說不會這麼剛好，不過還是可以盡量進行填空，達到增加資源利用效率的效果
，減少時間。
以這張圖來說，原本需要20個*2的cycle，現在只要25個cycle。

http://i.imgur.com/TIlceLU.png
不過如果原本就全部都填滿了的話，HT就一點作用也沒有了。

根據統計，HT實際使用上約可提供1.3倍的效能，而現在支援多執行緒的程式也越來越多。
從魔獸的4核心，到最近刺客教條等單機大作的8核心。

個人淺見E3、I7的4C8T是可以投資的，因為支援8T的東西只會越來越多。

文章前面的圖面是陳中和教授的上課講義，老師如果不希望使用該圖，我會馬上拿下來。

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