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超線程在2021年，應該已經沒有人會問出為什么我購買了一顆四核心的i3-10100，卻能在任務管理器看到八個框框這種問題了，隨著牙膏廠在初代酷睿I系列開始重新加入超線程技術，超線程已經不知不覺在消費級市場存在了十多年，并已經成為大家見怪不怪的功能。眾所周知八個框框就是比四個框框性能高（FX系列除外）。（首先，牙膏廠的超線程（HT，Hyper-Threading）其實更應該叫做同步多線程（SMT，Simultaneous Multi-Threading），至少AMD也是這么叫的，只不過大家超線程喊習慣了，包括我）
超線程技術在2002年就被牙膏廠安排進了奔騰4 HT中，據我所知這是消費級桌面平臺第一款超線程處理器。只不過由于當時的超線程技術不成熟以及缺乏軟件和操作系統(tǒng)的優(yōu)化支持，這顆奔騰4的超線程大部分情況下是負提升，因此intel之后雪藏了這個技術，直到2008年推出全新的酷睿i系列，超線程技術重回消費級市場，并且一直沿用至今。如今的第10、11代酷睿已經下至i3上到i5全系支持超線程，在2017年奔騰G4560的推出也標志著奔騰系列正式支持超線程，似乎只剩下賽揚時至今日依然不支持超線程了（笑）。而隔壁AMD在翻身之后的初代Ryzen開始支持超線程，ZEN3則實現(xiàn)了全系超線程支持。
超線程最明顯的特征，就是能讓任務管理器看到雙倍于核心數量的框框（當然IBM甚至能1核當8核用，這里就不提了）比如四核心的i3-10100在任務管理器里可以看到八個核心。系統(tǒng)或者軟件會認為i3-10100這個處理器就是八個核心，并且也會按照最多八個核心的“事實”去調度應用程序的運行。
超線程技術的基本原理這里不得不提到兩個概念：進程與線程。我就不帶大伙復習操作系統(tǒng)了，不然這可不是一個圖文就能講明白的，簡單來說，你們可以把進程看做是一個正在運行的程序，而線程是這個程序執(zhí)行的最小單元。一個程序有許許多多的功能，那么這些功能可以交給多個線程分別執(zhí)行，因此一個進程可以包含一個或者多個線程。
講一個常見的例子：高速公路收費站，有車道+收費站+收費站的工作人員。一輛輛汽車（指令隊列）排隊進入收費站（前端發(fā)射單元），收費站需要核驗汽車信息和收費（指令解碼），并指定汽車去前方哪一條車道（執(zhí)行單元：ALU運算器、FPU運算器、Cache……）
而CPU最小的執(zhí)行粒度就是線程，一般來講一個物理核心同一時刻只能執(zhí)行一個線程，也就是說，這個高速公路只能同時檢查收費一輛車，并且指定一次車道，而當第二輛車進來時，需要等待第一輛車跑出這段車道，再放行第二輛車。這時候我們可以注意到，一輛車只會占用一個車道，而其他車道都是空著的，也就是說車道資源被大大浪費了。
這時候，領導一拍大腿：收費站現(xiàn)在只有一個，那我們在旁邊再建一個！于是收費站變成了兩個，當第一個收費站放行了車輛1到車道1之后，第二個收費站發(fā)現(xiàn)車輛2需要進去車道3，那么車1和車2就能在互不干擾的情況下在車道同時跑了。而這大致就是超線程技術的實現(xiàn)方法。
好了，你已經明白了超線程技術的基本原理，現(xiàn)在我們來動手設計一顆SIMD五級流水線RISC處理器吧！
通過超線程技術，處理器可以利用其他指令執(zhí)行時閑置的執(zhí)行單元丟入其他指令執(zhí)行，盡可能的充分利用一個物理核心的全部部分。原本CPU在執(zhí)行一個線程時用不到的單元是閑置的，通過超線程技術可以盡量榨干CPU的每一寸晶體管。英特爾曾經說超線程技術只需要增加約5%的核心面積，便可以增加約20%的多線程性能。視操作系統(tǒng)的調度和應用程序的優(yōu)化，這個性能的提升幅度也不全相同，但終歸不會再出現(xiàn)早年奔騰4HT那樣開啟超線程負提升的情況了。并且隨著超線程技術的進步和應用程序多線程優(yōu)化水平的進步，超線程無論是在游戲還是生產力中都有了很明顯的性能表現(xiàn)提升。

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cpu超線程的優(yōu)缺點 cpu超線程有什么用