Hyper-threading, нюансы что это и с чем его "едят"...

@D'Dragon · Регистрация: 13.01.2012

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Собственно сначала немного о технологии:
Hyper-threading — технология «одновременной мультипоточности» в процессорах. Расширенная форма суперпоточности, впервые появившаяся в процессорах Intel Xeon.

Принцип работы

В процессорах с использованием этой технологии каждый физический процессор может хранить состояние сразу двух потоков, что для операционной системы выглядит как наличие двух логических процессоров (англ. Logical processor). Физически у каждого из логических процессоров есть свой набор регистров и контроллер прерываний (APIC), а остальные элементы процессора являются общими. Когда при исполнении потока одним из логических процессоров возникает пауза (в результате кэш-промаха, ошибки предсказания ветвлений, ожидания результата предыдущей инструкции), то управление передаётся потоку в другом логическом процессоре. Таким образом, пока один процесс ждёт, например, данные из памяти, вычислительные ресурсы физического процессора используются для обработки другого процесса.

Производительность

Были представлены следующие преимущества Hyper-threading: улучшенная поддержка многопоточного кода, позволяющая запускать потоки одновременно; улучшенная реакция и время отклика; увеличенное количество пользователей, которое может поддерживать сервер.
По словам Intel, первая реализация потребовала всего 5-процентного увеличения площади кристалла, но позволяла увеличить производительность на 15—30 %.
Intel утверждает, что прибавка к скорости составляет 30 % по сравнению с идентичным процессорами Pentium 4 без технологии «Simultaneous multithreading». Однако прибавка к производительности изменяется от приложения к приложению: некоторые программы вообще несколько замедляются при включённой технологии Hyper-threading. Это, в первую очередь, связано с «системой повторения» (англ. replay) процессоров Pentium 4, занимающей необходимые вычислительные ресурсы, отчего и начинают «голодать» другие потоки.

http://ru.wikipedia.org/wiki/Hyper-threading

На данный момент из процессоров настольного сегмента наиболее распространены Core i7:
1366 - 9x0\9x0X
1155 - 2600K\2700K
2011 - 3930K\3820
и т.д.

И Core i3:
1155 - 21x0
1156 - 5x0
и т.д.

В этой теме предлагаю обсудить, что даёт HT его преимущества и недостатки...

Так же стоит обратить внимания что производительность HT напрямую зависит от оптимизации приложения производительность может как возрастать так и падать (в плохо оптимизированных играх не редко наблюдается падения FPS при использовании HT)...
В оптимизированных приложениях таких как архивирование\кодирование видео\3D моделирования производительность может увеличится примерно на 15-30%...

@dimank666 · 19.02.2012, 16:14

Что же выложу все свои доводы

Hyper-Threading работает как виртуальный компьютер вместо одного ядра операционная система видит 2 виртуальных, следовательно на 1 ядро идут сразу 2 команды и если 1V (V-виртуальное ядро) не отсылает команду на ядро процессора то отсылаются команда со 2V ядра
А так как 3d мах нормально распараллеливается, то получается что 2V ждет своей очереди.
И получается что выполняется только 4 потока вместо 8

чтобы было понятно:
Допустим дорого имеет 8 полосное движение, а на ней стоит пост который пропускает только 4 машины

если даже развить тему то получится так
8 полосное движение, на всех 8 полосах стоят посты (виртуальные процессоры), а дальше дорога сужается до 4 полос (процессорных ядер). И получается что пока в первом посте машина стоит со второго она может выехать, и на оборот пока во 2 стоит из первого проезжает и так далее

Добавлено через 3 минуты

Сообщение от D'Dragon

в результате кэш-промаха, ошибки предсказания ветвлений, ожидания результата предыдущей инструкции

вот что заметил, то есть эта функция работает хорошо тогда когда конвеер интела ошибается в расчетах или предсказаниях

@D'Dragon · 19.02.2012, 16:15 **[ТС]**

dimank666, исходя из твоих умозаключений процессор не может быть загружен более чем на 50%, так как в ОС видно 8 ядер и 4 из них виртуальные так?

Тогда как объяснишь этот скрин:

Hyper-threading, нюансы что это и с чем его "едят"...

Исходя из твоей логики 100% загрузка процессора невозможна, но это не так

Сообщение от D'Dragon

улучшенная поддержка многопоточного кода, позволяющая запускать потоки одновременно

На это обрати внимание...

Так что повторюсь корректнее такой пример:
Есть 4 поста (ядра) и 8 дорого (потоки), 4 поста делит машины (операции) на 8 дорог, а как делит и с какой скоростью машины поедут зависит от машин и качества дороги (оптимизации)...
Тоже не лучшее объяснение, но всё же точнее чем у тебя...

@POWE®FULL · 19.02.2012, 17:19

Сообщение от D'Dragon

Так что повторюсь корректнее такой пример:
Есть 4 поста (ядра) и 8 дорого (потоки), 4 поста делит машины (операции) на 8 дорог, а как делит и с какой скоростью машины поедут зависит от машин и качества дороги (оптимизации)...
Тоже не лучшее объяснение, но всё же точнее чем у тебя...

А я приведу свой пример с дорогой(раз уж о ней заговорили):
Сходятся Две четырёхполосные(если проц 4х ядерный) дороги в одну(тоже четырёхполосную). и вместо стандартного светофора стоит такая штука которая ставит машины со второй дороги в свободные промежутки между машинами с первой в том же ряду, когда они(эти промежутки) есть, тем самым уплотняя движение на дальнейшем участке дороге.
Вот это и есть "Hyper Threading".

@dimank666 · 19.02.2012, 17:24

может такой варит понятние

Единственное можно сравнить с рабочим на стройке
допустим 4 рабочих (4 ядра)
А бригадиров которые отдают команды целых 8 штук (виртуальные ядра) и получается за одним рабочим бегают 2 бригадира. как рабочий освобождается один из бригадиров дает ему новые указания.
а смысел втом что бригадирам надо бегать сверятся с чертежами. и пока один побежал смотреть другой дает команду рабочему

@POWE®FULL · 19.02.2012, 17:26

Сообщение от dimank666

может такой варит понятние

Ага! Один бригадир отдаёт команды левой руке рабочего а другой в это же время правой.
Так вернее будет!

@D'Dragon · 19.02.2012, 17:29 **[ТС]**

dimank666, по твоим вариантам как не крути процессор выше 50% не загрузить так как половина, потоков просто простаивает...
Как тогда процессор может быть загружен на 100%?

@dimank666 · 19.02.2012, 17:43

Сообщение от POWE®FULL

Ага! Один бригадир отдаёт команды левой руке рабочего а другой в это же время правой!
Так вернее будет!!!

не рабочий может выполнять только 1 команду от одного бригадира и пока он ее не выполнит от другова он взять ее не сможет.
Ну можем добавить в эту схему еще как бы брегадира-выберателя который выбирает какую работу и от какого бригадира выполнять первой

но рабочий все равно один и выполняет одну инструкцию за такт

Добавлено через 5 минут

Сообщение от D'Dragon

dimank666, по твоим вариантам как не крути процессор выше 50% не загрузить так как половина, потоков просто простаивает...
Как тогда процессор может быть загружен на 100%?

Так если ты ему дашь 4 потока он и будет загружен на 100% так как все ядра будут заняты.

По твоей логике получается что ели на операцию нужно 100 команд то 1 ядерный на это затратит 100 секунд (допустим) 4 ядерный плучается 25 секунд а 8 виртуальных по идее 12,5

@D'Dragon · 19.02.2012, 17:47 **[ТС]**

Сообщение от dimank666

Так если ты ему дашь 4 потока он и будет загружен на 100% так как все ядра будут заняты.

Бррр... 4 ядра 8 потоков, если ты ему дашь 4 потока он будет загружен на 50%...

Сообщение от dimank666

По твоей логике получается что ели на операцию нужно 100 команд то 1 ядерный на это затратит 100 секунд (допустим) 4 ядерный плучается 25 секунд а 8 виртуальных по идее 12,5

Виртуальные на то и виртуальные, это как человеку поручить 2 задания одновременно писать и читать, человек 1 задания 2, соответственно 2 задания он будет делать медленнее 1, но и быстрее чем если бы делал их по очереди...
А в извращённых случаях, ум за разум будет заходить и он 2 задания будет делать медленнее чем их же по очереди...

Тут и проявляется оптимизация, какие и как задания ему дают...

@dimank666 · 19.02.2012, 17:48

D'Dragon, если у тебя такой процессор ради эксперимента запусти LinX и поставь в нем 4 потока
запиши результат производительности, затем 8 потоков и тоже глянь результат и скрены пожалуйста в студию

@D'Dragon · 19.02.2012, 18:15 **[ТС]**

Сообщение от dimank666

D'Dragon, если у тебя такой процессор ради эксперимента запусти LinX и поставь в нем 4 потока

6 потоков пойдёт

Сообщение от dimank666

запиши результат производительности, затем 8 потоков и тоже глянь результат и скрены пожалуйста в студию

@POWE®FULL · 19.02.2012, 18:26

Dimank666, D'Dragon,

Неужели я здесь: https://www.cyberforum.ru/post2505801.html всё не описал???

@dimank666 · 19.02.2012, 18:32

вот мой скрин

и самое главное разница между 6 и 12 потоками 2 гфлопса это меньше это 3 % где 15-30 процентов

POWE®FULL, спасибо за инфу, стало более понятно что есть возможность задействовать сразу несколько блоков цпу, то есть в обычных тестах нет смысла тестировать, так как нужны потоки с разными данный.

Прирост есть, но чтобы он появился нужно чтобы были соблюдены определенные условия,
1) Должны быть команды арифметически и с плавающей запятой
2) Их должно быть одинаковое количество
3) Приложение должно быть оптимизировано к много поточности
4) И само приложение должно быть оптимизировано чтобы одновременно выдавать запросы арифметически и с плавающей запятой
А это очень редко, то прирост не значителен. Возможно в будущем когда приложения будут лучше оптимизированы и будут делаться с заделом на 10 и более ядер прирост будет больше.
Но тогда и процесоры будут другие

D'Dragon,
к ста-те протестируй свой проц
FluidMark_1.4.0
вот тут как на скринах 1 и 2 проведи тесты
https://www.cyberforum.ru/post2237608.html

@D'Dragon · 20.02.2012, 19:49 **[ТС]**

Без HT:

Сообщение от dimank666

FluidMark_1.4.0

Ок...

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
SDL3 для Web (WebAssembly): Обработчик клика мыши в браузере ПК и касания экрана в браузере на мобильном устройстве 8Observer8 02.02.2026 Содержание блога Для начала пошагово создадим рабочий пример для подготовки к экспериментам в браузере ПК и в браузере мобильного устройства. Потом напишем обработчик клика мыши и обработчик. . .	Философия технологии iceja 01.02.2026 На мой взгляд у человека в технических проектах остается роль генерального директора. Все остальное нейронки делают уже лучше человека. Они не могут нести предпринимательские риски, не могут. . .	SDL3 для Web (WebAssembly): Вывод текста со шрифтом TTF с помощью SDL3_ttf 8Observer8 01.02.2026 Содержание блога В этой пошаговой инструкции создадим с нуля веб-приложение, которое выводит текст в окне браузера. Запустим на Android на локальном сервере. Загрузим Release на бесплатный. . .	SDL3 для Web (WebAssembly): Сборка C/C++ проекта из консоли 8Observer8 30.01.2026 Содержание блога Если вы откроете примеры для начинающих на официальном репозитории SDL3 в папке: examples, то вы увидите, что все примеры используют следующие четыре обязательные функции, а. . .
SDL3 для Web (WebAssembly): Установка Emscripten SDK (emsdk) и CMake для сборки C и C++ приложений в Wasm 8Observer8 30.01.2026 Содержание блога Для того чтобы скачать Emscripten SDK (emsdk) необходимо сначало скачать и уставить Git: Install for Windows. Следуйте стандартной процедуре установки Git через установщик. . . .	SDL3 для Android: Подключение Box2D v3, физика и отрисовка коллайдеров 8Observer8 29.01.2026 Содержание блога Box2D - это библиотека для 2D физики для анимаций и игр. С её помощью можно определять были ли коллизии между конкретными объектами. Версия v3 была полностью переписана на Си, в. . .	Инструменты COM: Сохранение данный из VARIANT в файл и загрузка из файла в VARIANT bedvit 28.01.2026 Сохранение базовых типов COM и массивов (одномерных или двухмерных) любой вложенности (деревья) в файл, с возможностью выбора алгоритмов сжатия и шифрования. Часть библиотеки BedvitCOM Использованы. . .	SDL3 для Android: Загрузка PNG с альфа-каналом с помощью SDL_LoadPNG (без SDL3_image) 8Observer8 28.01.2026 Содержание блога SDL3 имеет собственные средства для загрузки и отображения PNG-файлов с альфа-каналом и базовой работы с ними. В этой инструкции используется функция SDL_LoadPNG(), которая. . .

@D'Dragon 834 / 338 / 11 Регистрация: 13.01.2012 Сообщений: 739
	19.02.2012, 17:29 [ТС]
	dimank666, по твоим вариантам как не крути процессор выше 50% не загрузить так как половина, потоков просто простаивает... Как тогда процессор может быть загружен на 100%? 0

@dimank666 8223 / 5626 / 205 Регистрация: 29.08.2011 Сообщений: 40,937 Записей в блоге: 1
	19.02.2012, 17:48
	D'Dragon, если у тебя такой процессор ради эксперимента запусти LinX и поставь в нем 4 потока запиши результат производительности, затем 8 потоков и тоже глянь результат и скрены пожалуйста в студию 0

@POWE®FULL Чувак с пакетом на голове 561 / 382 / 5 Регистрация: 15.03.2011 Сообщений: 1,466 Записей в блоге: 1
	19.02.2012, 18:26
	Dimank666, D'Dragon, Неужели я здесь: https://www.cyberforum.ru/post2505801.html всё не описал??? 2

@dimank666 8223 / 5626 / 205 Регистрация: 29.08.2011 Сообщений: 40,937 Записей в блоге: 1
	19.02.2012, 18:32
	вот мой скрин и самое главное разница между 6 и 12 потоками 2 гфлопса это меньше это 3 % где 15-30 процентов POWE®FULL, спасибо за инфу, стало более понятно что есть возможность задействовать сразу несколько блоков цпу, то есть в обычных тестах нет смысла тестировать, так как нужны потоки с разными данный. Прирост есть, но чтобы он появился нужно чтобы были соблюдены определенные условия, 1) Должны быть команды арифметически и с плавающей запятой 2) Их должно быть одинаковое количество 3) Приложение должно быть оптимизировано к много поточности 4) И само приложение должно быть оптимизировано чтобы одновременно выдавать запросы арифметически и с плавающей запятой А это очень редко, то прирост не значителен. Возможно в будущем когда приложения будут лучше оптимизированы и будут делаться с заделом на 10 и более ядер прирост будет больше. Но тогда и процесоры будут другие D'Dragon, к ста-те протестируй свой проц FluidMark_1.4.0 вот тут как на скринах 1 и 2 проведи тесты https://www.cyberforum.ru/post2237608.html Миниатюры 0