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出版日期:2003-07-28 总期号:528 本年期号:28

本期导读
综合报道
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办公新人类
教育信息化
社会培训
一“芯”二用的HT

邹勇

  为了使计算机的应用变得更加人性化,必须不断提升处理器的运行速度,而游戏、操作系统及其他应用程序的日益大型化、复杂化,对处理器的性能又提出了更高的要求。HT(Hyper-Threading),即超线程技术的出现,凭借“一芯二用”的独到功能,在芯片数量保持不变的情况下,使计算机的处理能力大为增加,同方此次率先推出7000元以下采用HT技术的家用电脑,使HT技术芯片在市场上一步跨越预热期,直接进入主流配置和主流价格的行列,家用电脑市场必将因此在处理器技术方面再次掀起一场意义深远的革命。


  速度,为应用开路


  目前,随着数码产品的普及,压缩视频文件、转换音乐格式、录制数字电视节目、从数码产品中导出信息等已经不再仅仅是一小部分发烧友的专好,而是成为非常大众化的应用潮流。然而这些工作毕竟非常耗时,也很枯燥,很多人都希望在进行这些“后台”操作的同时,计算机仍然可以承担起玩3D游戏、观看DVD、图像制作等比较有趣味的“前台”工作。不过当前台后台真的同时进行时,计算机似乎就不再听使唤了,多项任务不但不可能同步进行,甚至还可能引发系统瘫痪、电脑死机。

  显然,家庭电脑用户对于多任务同时处理的应用需求,已经越来越受制于电脑本身CPU的处理速度,速度不够,再令人心动的应用体验也无法实现。当实际应用碰到这种瓶颈,提高处理器的速度,为应用开路,也就势在必行。


  HT,提升速度的一种新思路


  要提升计算机在面对多任务时的处理速度,通常有两种思路。一种是配备双处理器,依靠处理器数量的增加,使多项任务能够同时执行,从而提高处理速度;另一种则是保持处理器数量不变而提高其工作频率,任务还是一项接着一项地执行,但节奏加快了,整体速度就会提高。

  不过,配备双处理器成本非常高,不仅处理器自身价格不菲,而且能够支持双处理器运行的平台的价格也足以使普通用户望而却步。

  单纯提高处理器的工作频率,也出现不少局限性。从386、486到奔腾系列,CPU的工作频率越来越快,我们所获得的应用体验也越来越丰富,然而频率提高对于处理器整体性能提升的带动效应却日见限制。

  正是因为双处理器和单纯提高工作频率在现实中碰到的各种困难,使HT所代表的另一种提升速度的新思路得以脱颖而出。在2002年英特尔信息技术峰会(IDF)上,英特尔决定将多线程技术应用于基于P4 3.06GHz处理器的台式机和入门级工作站中。


  一“芯”二用带来倍增效应


  什么叫作多线程?软件应用以独立任务的方式执行被称为“线程”,一次处理一项任务即是“单线程”,就像搬运工人卸载货物一样,一人一次只能扛一箱,在这种模式下处理多项任务,只能排队等待了,否则就只有眼看着“搬运工人罢工”。双处理器可以看做是用两个人、两条传送带搬货物,当然成本就会非常高昂;提高CPU的工作频率,则可以看做是通过提高工人和传送带的工作节奏来解决货物(任务)增加的难题。然而无论节奏有多快,工人在往返于车厢和传送带的途中,大部分的传送带资源仍不可避免地要处于闲置状态。


  采用主频为3.0GHz HT技术的英特尔奔腾4处理器后性能提升百分比

  而HT技术,则可以在电脑中模拟两颗CPU的功效,同步处理更多任务。具体做法是,再复制一个架构指挥中心,这两个架构指挥中心共享处理器中的执行单元,操作系统会将一颗物理处理器当作两个逻辑处理器来沟通,接到任务,安排好线程后,就分派给这两个逻辑处理器来执行。这就使得一颗处理器可以在同一时间内作为两个“指令处理中心”来承担多线程任务,尽管处理器的工作频率没有增加,但处理任务的能力却大大增加了。例如在安装了含HT技术的P4CPU芯片的同方电脑上,后台进行视频压缩的情况下,前台运行极品飞车6游戏,其显示效果就比同样配置但采用普通P4芯片的机器提高了百分之35%。在处理多任务时,采用了含HT技术处理器的电脑所具备的更多优势,可以在下图中清楚地看到。

  总之,HT技术的应用,可以在不增加处理器晶体管数量、功能以及成本的基础上,大大提高处理器的性能,收到“一芯两用”的倍增效应。相信随着HT技术在家用电脑中的普及,由于处理器的速度所限而积累起来的应用压力将迅速得到释放,家用电脑一个全新的时代即将来临。在这一过程中,同方将秉承“科技服务社会”的企业理念,继续致力于新技术的研发和引介,使消费者能够用最少的成本享受到最新的应用体验。