Hyper-threading: Porovnání verzí

'''Hyper-threading''' (oficiálně '''Hyper-Threading Technology''', též '''HT Technology''', '''HTT''', '''HT''') je v [[Informatika|informatice]] technologie používaná výrobcem [[Mikroprocesor|procesorů]] [[Intel]] pro zjednodušené zajištění [[Vlákno (program)|vícevláknového]] paralelního zpracování [[Strojová instrukce|strojových instrukcí]]. Technologie vytváří z jednoho fyzického procesoru dva virtuální procesory tím, že jsou v něm aktivovány dvě řídícířídicí jednotky. Vůči [[Software|softwaru]] systém prezentujepředstavuje místo jednoho fyzického dva (logické) procesory. Hyper-threading umožňuje lépe využít hardware procesoru, snížit odezvu systému ([[Latence|latenci]]), zrychlit výpočty (systém s aktivovaným hyper-threadingem je podle typu výpočtů zhruba stejně rychlý nebo až o třetinu rychlejší).

''Hyper Threading-threading'' funguje na principu duplikace té části [[Procesor|CPU]], která obsahuje registry, což pro aplikace vyvolává dojem, že jáderjader je vícero a zasílají pro zpracování procesorem vícvíce [[instrukce|instrukcí]] a příkazů naráz. HTTHyperthreading se jeví jako mimořádně efektivní způsob zvýšení výkonu hlavně při početních operacích. Hyper-Threading tedy umožňuje zvýšit výkon aplikačnímu softwaru, který umí pracovat s více vlákny současně (multithreading) nebo je schopný práce v režimu zpracování více úloh naráz (multitasking). Samozřejmě druhý virtuální procesor může využívat pouze ty prostředky skutečného procesoru, které nevyužívá první virtuální procesor. Zvýšení výkonu je tedy způsobenézpůsobeno optimalizací využití všech částí jediného CPU. HTTHyper-threading byl vytvořen jako odpověď na technologie [[Advanced Micro Devices|AMD]], protože Intel [[Pentium 4]] dokáže v jednom taktu zpracovat jen jednu instrukci, zatímco [[Athlon XP]] až tři.

Technologie je aplikovanáaplikována v procesoru, a také v čipové sadě (čipsetčipsetu), tedy v základní desce. První čipsety podporující HTThyperthreading byly čipsety Intel 845GE, Intel 845PE, Intel 845GV a rozšířený čipset Intel 850E. Prvním procesorem Intelu, který podporoval novou technologii HTTHyper-threading, byl Intel Xeon MP (serverový procesor), z procesorů pro stolní PC to byl Pentium 4 3,06GHz06 GHz s jádrem Northwood (v roce 2002).

Technologie Hyper-Threadingthreading našlamá svépůvod kořenyu ve firměfirmy [[Digital Equipment Corporation|DEC]] (Digital Equipment Corporation),<ref>[http://news.cnet.com/Intel-hyperthreading-shows-Digital-roots/2100-1001_3-961495.html Intel hyperthreading shows Digital roots]</ref>, ale byla přivedenauvedena na trh společností [[Intel]]. Hyper-Threadingthreading byl poprvé představen roku 2002 v procesorech [[Xeon]] Foster MP. Ve stejném roce se Hyper-Threadingthreading objevil v procesoru jménem [[Pentium 4]] s jádrem [[Northwood]] taktovaným na 3,06 GHz, a posléze byl ve všech typech Pentium 4 HT, Pentium 4 Extreme Edition a Pentium Extreme Edition. Předchozí generace procesorů Intel založené na mikroarchitektuře Core nemají podporu pro Hyper-Threadingthreading, protože mikroarchitektura Core byla vyvinuta po mikroarchitektuře P6 s použitím opakování (iterací) v procesorech Pentium, tj. Odod [[Pentium Pro|Pentia Pro]] až po [[Pentium III]] a [[Celeron]] (Covington, Mendocino, Coppermine a Tualatin) a modely Pentium II Xeon a Pentium III Xeon.

V listopadu roku 2008 začala společnost Intel prodávat procesory Intel [[Nehalem]] (Core i7), ve kterémkterých se vrací k technologii Hyper-Threading. První generace procesorů Nehalem obsahuje čtyři jádra, každé s dvěma vlákny. Brzy se v nabídce také objevily dvou až šesti-jádrovéšestijádrové modely s celkem čtyřmi až dvanácti vlákny.

Procesory pro serverové aplikace Intel Xeon 5500 server využívají čipy s technologií pro obousměrný Hyper-Threadingthreading.

Výhody technologie Hyper-Threadingthreading jsou uvedenyshrnuty jakotakto: vylepšena podpora více vlákennéhovícevlákenného (Multi-Threadingového) kódu, který umožňuje simultánní (současný) běh více vláken, včetně rychlejší reakce a snížení času odezvy na požadavky. Internetové webové stránky Tomshardware.com uvádíuvádějí: „V některých případech procesor Pentium 4 na taktu 3,0 GHz s HT dokonce může porazitpřekonat procesor Pentium 4 běžící na taktu 3,6 GHz avšak bez zapnutého HT“.

Když byl uveden od společnosti Intel Pentium 4 s taktem 3,06&nbsp;GHz Hyper-Threading, tvůrci aplikací se nemohli rozhodnout, jestli Hyper-Threading používat ve svých specifických aplikacích nebo ne, protože někteří z nich stále testovali své programy na operačních systémech nepodporujících Hyper-Threading (např. [[Windows 2000]]) a většina počítačů tehdy měla pouze jednovláknové (jednojádrové) procesory (bez HT).

V roce 2006 byl Hyper-Threading kritizován kvůli své energetické náročnosti. Například společnost [[ARM]], specialista na procesory s nízkou spotřebou, tvrdila, že současné více vláknovícevlákno ([[Simultánní multithreading]]) dokáže využít až o 46 % více energie než navrhované dvoujádrové procesory (dvoujádrové procesory se liší od dvou samostatných procesorů, mají totiž dvě fyzická jádra v jednom procesoru). Dále pak tvrdili, že současné více vláknovícevlákno zvyšuje zbytečné zahlcování vyrovnávací paměti o 42 %, kdežto dvoujádrové procesory ho o 37 % snižují.{{Doplňte zdroj}} V roce 2010 společnost ARM vyhlásilaohlásila, že v budoucnu budou její čipy zahrnovat podporu současného více vláknavícevlákna (Multi-Threading).

V květnu roku 2005 Colin Percival na Pentiu 4 ukázal, jak softwarové vlákno se zlými úmysly může využít časovaného útoku pro sledování výpočtu nav jiném vláknu přes sdílenou datovou cache (L1 data cache), což umožňuje například krádež kryptografických (šifrovaných) klíčů.<ref name="Percival1">[http://www.daemonology.net/papers/htt.pdf Cache Missing for Fun and Profit]</ref> Řešením je změna strategie řízení cache v procesoru nebo modifikace operačního systému, aby neumožnil na jednom procesoru běh více vláken s různými oprávněními.<ref name="Percival1"/>