cpu线程和核数的关系 cpu线程( 二 ) _其他专栏

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处理器的线程是什么意思？众所周知，高端服务器平台通常会采用多个处理器，可并发执行多个线程，从而获得极大的性能提升。在消费级PC中使用类似于SMP技术一直以来是无数人的梦想，但高昂的价格和复杂的技术架构一直阻碍着多线程技术在低端市场的普及。
业界在处理器结构的问题上存在着两种不同的方案——同时多线程处理器（SMT处理器）和单芯片多处理器（CMP）。先讲讲CMP ， Chip Mulitprocessor 。随着大规模集成电路技术的发展以及半导体制造工艺的提高，人们逐渐产生了将大规模并行处理器中的SMP（对称多处理器）集成到同一芯片内，各个处理器并行执行不同的进程。 SMP技术已经相当成熟，因此CMP结构设计起来比较容易，但是两个物理核心整合在同一块芯片之中，晶体管数量，芯片面积以及芯片发热量都是突出的问题，造成后端设计和芯片制造工艺的要求较高。正因为这些原因， SMP技术在流行了一段时间之后慢慢失去了发展的动力，厂商们纷纷转向另一种方案——SMT处理器的研发工作。
多线程处理器对线程的调度与传统意义上由操作系统负责的线程调度是有区别的。它完全由处理器硬件负责线程间的切换。由于采用了大量的硬件支持，所以线程的切换效率更高。线程高效调度的目的就是要尽可能减少处理器处于闲置状态，通过有效的线程切换来获取处理器在相同工作时间内更高的工作效率。而SMT最具吸引力的是它只需小规模改变处理器核心的设计，几乎不用增加额外的成本就可以获得显著的效能提升。这对于桌面低端系统来说无疑十分具有吸引力。因为价格始终是桌面系统的关键因素之一，像高端平台那样去换取高性能显然是不合适的。因此， SMT比起CMP显然更适合于桌面市场。
虽然Intel并不是多线程技术的主导力量，但多线程技术获得大众广泛关注却源于Intel 。在其新一代基于奔腾４的Xeon处理器中， Intel使用了超线程（Hyperthreading）技术，而这一技术的核心就是同时多线程（SMT）。其实Intel一直都想将多线程技术逐步融入到自己的产品当中，在Itanium的EPIC核心身上，我们看到了ILP（Instruction-Level Parallelism）——指令级并行技术的身影。
对于处理器的并行处理而言，将并行处理“贯彻”到指令级无疑是最好的选择，因为分得越细，越有利于任务的调度，处理器的空闲机会就越少，并发处理的能力就越强。但对于性能、价格远不在一个层次的x86处理器身上使用类似的技术远没有想象中那么简单，而且碍于架构和缓存容量的因素，能不能发挥出相同的威力也是个未知之数。再三考虑之下Intel决定将ILP的思想嫁接到新一代的Pentium4处理器当中，这就是Hyper-Threading 。不同的是， Hyper-Threading是TLP(Thead-Level Parallelism)线程级的并行技术。
超线程技术可以使单一的物理处理器执行两个独立的线程。从架构上说，使用超线程技术的IA－32处理器由两个逻辑处理器构成，并且每一个逻辑处理器都有各自的架构描述。运行过程中，每一个逻辑处理器均可独立地挂起、中断以及直接执行特定线程而不受另一个逻辑处理器的影响。
和传统的双处理器平台使用两个独立的物理处理器（如Intel Xeon处理器）不同，使用超线程技术处理器的两个逻辑处理器共享处理器的核心，包括执行引擎，缓存，系统总线界面和固件等。超线程技术能够更好的发挥的Intel的NetBurst微架构，实现IA-32处理器在一般操作系统，工作站以及服务器应用软件的性能。

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