Hyper Threading, Intel Core i7 İşlemcilerde Nasıl Çalışır?

Hyper-Threading terimini pek çok kez duymuşsunuzdur. Etkinleştirildiğinde işlemcinizin hızını iki katına çıkaran sihirli bir teknoloji olması gerekiyordu. Şirketler bunu açabilir veya kapatabilir ve bir premium gibi çok daha fazla ücret alabilir.

Tüm bunların tamamen saçma olduğunu ve bu makalenin, Hyper-Threading'in ne olduğunu daha iyi anlamanız için sizi eğitmeyi amaçladığını söylemek isterim. Bu makale çok yeni kullanıcı dostu olacak.

Önsöz

Eski günlerde Intel veya AMD daha hızlı bir CPU yapmak zorunda olsaydı, genellikle potansiyel transistör sayısını küçülterek ve aynı alana daha fazla sığdırarak artıracak ve frekanslarını (MHz / GHz cinsinden ölçülür) artırmaya çalışacaklardı. Tüm CPU'ların yalnızca tek bir çekirdeği vardı. CPU'lar 32 bit oldu ve 4 GB'a kadar RAM'i işleyebilir. Daha sonra RAM sıçramalarını kaldırabilen ve 4 GB'den daha fazlasını sınırlayan 64 bit CPU'lara geçtiler. Ardından, daha verimli bilgi işlem için birden çok çekirdek kullanmaya ve iş yüklerini bu birden çok çekirdeğe dağıtmaya karar verildi. Tüm çekirdekler, herhangi bir görevi dağıtmak için birbirleriyle iletişim kurar. Böyle bir görevin çok iş parçacıklı bir görev olduğu söyleniyor.

Bir CPU'nun Parçaları

Bir CPU, uyum içinde çalışan aşağıdaki parçalardan oluşur. Yukarıda bahsedildiği gibi, bu bir aşırı basitleştirme olacak. Bu sadece hızlandırılmış bir kurstur ve bu bilgiyi Müjde'nin sözü olarak almayın. Bu parçalar belirli bir sırada listelenmemiştir:

• Zamanlayıcı (aslında işletim sistemi düzeyinde)
• Alıcı
• Kod çözücü
• Çekirdek
• Konu
• Önbellek
• Bellek ve G / Ç denetleyicisi
• FPU (Kayan Nokta Birimi)
• Kayıtlar

Bu parçaların işlevleri aşağıdaki gibidir

Bellek ve G / Ç denetleyicisi, verilerin CPU'ya girişini ve çıkışını yönetir. Veriler sabit diskten veya SSD'den RAM'e getirilir, ardından daha önemli veriler CPU'nun önbelleğine getirilir. Önbellekte 3 seviye vardır. Örneğin. Core i7 7700K, 8 MB L3 önbelleğe sahiptir. Bu önbellek, çekirdek başına 2 MB'de tüm CPU tarafından paylaşılır. Buradaki veriler daha hızlı L2 önbelleği tarafından alınır. Her çekirdeğin toplamda 1 MB ve çekirdek başına 256 KB olan kendi L2 önbelleği vardır. Core i7'de olduğu gibi, Hyper-Threading'e sahip. Her çekirdeğin 2 iş parçacığı vardır, bu nedenle bu L2 önbelleği her iki iş parçacığı tarafından paylaşılır. Toplam L1 önbelleği, iş parçacığı başına 32 KB'de 256 KB'dir. Burada veri daha sonra 32 bit modunda toplam 8 kayıt ve 64 bit modunda 16 kayıt olan kayıtlara girer. OS (İşletim Sistemi), mevcut iş parçacığı için süreçleri veya talimatları planlar. Bir i7'de 8 iş parçacığı olduğu için, çekirdeklerdeki iş parçacıkları arasında geçiş yapacaktır. Windows veya Linux gibi işletim sistemleri, fiziksel çekirdeklerin ve mantıksal çekirdeklerin ne olduğunu bilecek kadar akıllıdır.

Hyper Threading nasıl çalışır?

Geleneksel çok çekirdekli bir CPU'da, her fiziksel çekirdeğin kendi kaynakları vardır ve her çekirdek, tüm kaynaklara bağımsız erişime sahip tek bir iş parçacığından oluşur. Hyper-Threading, aynı kaynakları paylaşan 2 (veya nadir durumlarda daha fazla) iş parçacığı içerir. Planlayıcı, bu iş parçacıkları arasında görevleri ve işlemleri değiştirebilir.

Geleneksel çok çekirdekli bir CPU'da, kendisine atanmış herhangi bir veri veya işlem yoksa çekirdek 'park edebilir' veya boşta kalabilir. Bu duruma açlık denir ve SMT veya Hyper-Threading ile sağlıklı bir şekilde çözülür.

Fiziksel ve Mantıksal Çekirdekler (ve iş parçacıkları nedir)

Neredeyse her Core i5'in teknik özelliklerini okursanız, 4 fiziksel çekirdeğe ve 4 mantıksal çekirdeğe veya 4 iş parçacığına sahip olduğunu fark edeceksiniz (Coffee Lake i5'lerde 6 çekirdek ve 6 iş parçacığı vardır). 7700K'ya kadar tüm i7'ler 4 çekirdek ve 8 iş parçacığı / mantıksal çekirdektir. Intel’in CPU mimarisi bağlamında, iş parçacıkları ve mantıksal çekirdekler aynı şeydir. Coffee Lake ile 1. nesil Nehalem'den bu yana mimarilerinin düzenini bugüne kadar değiştirmediler, bu yüzden bu bilgiler geçerli olacak. Bu bilgi eski AMD CPU'lar için yeterli olmayacak, ancak Ryzen aynı zamanda düzenlerinin çoğunu değiştirdi ve işlemcileri artık tasarım olarak Intel'inkine benziyor.

Hyper Threading'in Avantajları

• Hyper-Threading, 'açlık' sorununu çözer. Bir çekirdek veya iş parçacığı boşsa, programlayıcı, boşta kalan çekirdek yerine verileri ona geçirebilir veya içinden başka yeni verilerin akmasını bekleyebilir.
• Daha büyük verimlilikle çok daha büyük ve paralel iş yükleri yapılabilir. Paralelleştirilecek daha fazla iş parçacığı olduğu için, birden çok iş parçacığına büyük ölçüde bağımlı olan uygulamalar işlerini önemli ölçüde artırabilir (iki kat daha hızlı değil).
• Oyun oynuyorsanız ve arka planda çalışan bir tür önemli göreviniz varsa, CPU, kaynakları iş parçacıkları arasında değiştirebildiği için yeterli çerçeve sağlamak ve bu görevi sorunsuz bir şekilde yürütmek için uğraşmaz.

Hyper Threading'in dezavantajları

Aşağıdakiler pek dezavantaj değildir, daha çok rahatsız edicidir.

• Hyper-Threading'den yararlanmak için yazılım düzeyinden uygulamaya ihtiyaç vardır. Birden çok iş parçacığından yararlanmak için gittikçe daha fazla uygulama geliştiriliyor olsa da, herhangi bir SMT (Eşzamanlı Çoklu İş Parçacığı) teknolojisinden veya hatta birden çok fiziksel çekirdekten yararlanmayan uygulamalar ne olursa olsun tamamen aynı şekilde çalışacaktır. Bu uygulamaların performansı daha çok CPU'nun saat hızına ve IPC'sine bağlıdır.
• Hyper-Threading, CPU'nun daha fazla ısı oluşturmasına neden olabilir. Bu yüzden i5'ler i7'lerden çok daha yüksek saatlerde çalışıyorlardı çünkü daha az iş parçacığı olduğu için ısınmıyorlardı.
• Birden çok iş parçacığı bir çekirdek içinde aynı kaynakları paylaşır. Performansın ikiye katlanmamasının nedeni budur. Bunun yerine, verimliliği en üst düzeye çıkarmak ve mümkün olan her yerde performansı artırmak için çok akıllı bir yöntemdir.

Sonuç

Hyper-Threading eski bir teknolojidir, ancak burada kalıcıdır. Uygulamalar gittikçe daha fazla talep gördükçe ve Moore yasasının artan ölüm oranı arttıkça, iş yüklerini paralel hale getirme yeteneği, performansı önemli ölçüde artırmaya yardımcı oldu. Kısmen paralel iş yüklerini çalıştırabilmek, üretkenliğinizi artırmanıza yardımcı olur ve işinizi kesintiye uğratmadan daha hızlı bitirir. 7. nesil i7 işlemciniz için en iyi anakartı satın almak istiyorsanız şu adrese bir göz atın: bu makale.

22: 02'de 2021-01-05'te Son Güncelleme / Satış ortağı bağlantıları / Amazon Ürün Reklamcılığı API'sinden Görüntüler