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為什么超線程只雙倍,超線程技術(shù)和多核是一回事

超線程因其顯著的多核性能提升,長期以來一直是劃分CPU等級的關(guān)鍵 。比如英特爾酷睿i7-9700不支持超線程技術(shù),而i9-9900k支持,后者的多線程性能確實強很多 。當兩個線程不同時,可以提高效率 。當兩個線程相同時,線程也需要排隊 。比如電視機組裝任務(wù)多一倍,但是只有一條流水線 。就算有兩組工人,也只能等 。因此,如果要利用超線程技術(shù),必須對軟件進行優(yōu)化 。超線程技術(shù)提高的是程序執(zhí)行的效率,不是整個CPU核心的性能,而是頻率的提升,相當于加速了生產(chǎn)線的運行,加速了“工人”的動作 。超線程技術(shù)提高了復(fù)雜應(yīng)用程序(3D建模等)的效率 。)很明顯,但是簡單應(yīng)用的體驗并不明顯 。說完什么是超線程,超線程的優(yōu)缺點,然后回答題主的問題 。
電腦CPU有超線程,為什么手機CPU沒有超線程設(shè)計?
前面的回答沒有講透,甚至有錯誤,所以我來補充一發(fā) ?;卮鸬倪^程中,難免有專業(yè)術(shù)語,我會盡力用類比的方式軟化,并加入生活場景以便易于理解,下面正式開車 。先講什么是超線程技術(shù),超線程(Hyper-Threading,簡稱HT)技術(shù)最早是英特爾提出并應(yīng)用,它的原理是這樣的:在單個核心處理單元中集成兩個邏輯處理單元,從而可以在單位時間內(nèi)處理兩個分別進行整數(shù)核浮點運算的線程,模擬雙內(nèi)核運作 。
一個擁有超線程技術(shù)的CPU,可以模擬成2個CPU,打個比方,如果一個核心處理單元(CPU內(nèi)核)相當于生產(chǎn)車間,那么邏輯處理單元就相當于生產(chǎn)線上的工人 。過去的CPU是一個核心處理單元集成一個邏輯處理單元,相當于一個生產(chǎn)車間配一組工人,每個工人都工作在最大負荷下,運用超線程技術(shù)的CPU,則相當于一個生產(chǎn)車間配兩組工人,人手增加一倍 。
超線程技術(shù)的工作原理是這樣的:程序的一個進程可以分成多個線程,超線程技術(shù)可以在單位時間內(nèi),讓兩個邏輯處理單元同時處理兩個線程,一個進行密集運算,一個處理輸入輸出、人機交互等,行話叫“并發(fā)異步執(zhí)行”,沒有運用超線程技術(shù)的CPU一次只能處理一個線程,先處理密集運算,再處理輸入輸出、人機交互,讓線程排隊等待,行話叫“線程堵塞” 。
我們假設(shè)一個程序可分為兩個進程ABCD和EFGH,CPU無超線程技術(shù)時,需要先執(zhí)行完ABCD,再執(zhí)行EFGH,共耗費8個時間單位,CPU有超線程技術(shù)的話,一個邏輯單元執(zhí)行ABCD,同時,另一個邏輯單元執(zhí)行EFGH,共耗時4個時間單位,這樣就節(jié)省了一半的時間 ??梢钥闯觯€程技術(shù)可以省一半的程序執(zhí)行時間,
這種線程處理上的效率差別可以打個比方,組裝電視可以簡單分成運料、裝配兩個大的步驟,有兩組工人的車間(有超線程技術(shù)的CPU內(nèi)核),可以讓一組工人運料,另一組工人裝配,單位時間內(nèi)完成兩個步驟;只有一組工人的車間(沒有超線程技術(shù)的CPU內(nèi)核),只能讓工人先運料,運完料再裝配,單位時間內(nèi)只能完成一個步驟 。小結(jié)一下超線程技術(shù)的特點:一個CPU內(nèi)核集成兩個邏輯處理單元,運行時模擬成兩個CPU;每個邏輯單元共享執(zhí)行單元、寄存器,類似于上面說的兩組工人共享一條生產(chǎn)線;可同時執(zhí)行兩個線程,節(jié)省一半時間;但超線程技術(shù)也有短板:當兩個線程不同時,可以提高效率,當兩個線程相同時,線程也需要排隊,好比來了兩倍的電視機裝配任務(wù),但裝配生產(chǎn)線只有一條,即使有兩組工人,也只能等待,因此超線程要發(fā)揮優(yōu)勢,必須軟件優(yōu)化到位;超線程技術(shù)提高的是程序執(zhí)行效率,不是提高整個CPU內(nèi)核的性能,提高性能還是離不開頻率提升,相當于讓生產(chǎn)線加速運轉(zhuǎn),“工人”手腳動作加快;超線程技術(shù)對復(fù)雜應(yīng)用(3D建模等)效率提升明顯,一般簡單應(yīng)用體驗不明顯;說完什么是超線程以及超線程的優(yōu)缺點后,接著回答題主的問題:手機CPU為什么不采用超線程技術(shù)?因為手機的APP絕大多數(shù)都不是復(fù)雜應(yīng)用,根本用不到超線程技術(shù),

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