Multithreading in einer CPU

Multithreading in Zentraleinheit eines Computers ist der CPUs Fähigkeit, mehrere Programm-Tasks gleichzeitig ausführen. Dies ermöglicht einen PC, um die Komplexität moderner Software wie Microsoft Windows, Web-Browser und Datenbanken effizienter zu behandeln. Es hilft auch einen Computer, der die beste Leistung aus dem CPU-Chip bei gleichzeitiger Maximierung der Energieeffizienz zu Ringen.

CPU-Geschwindigkeit und Hitze

Vor den frühen 2000er Jahren abgegeben Computertechniker Chips schneller durch die Erhöhung der Geschwindigkeit der ihre Uhr--die PC Meister Zeitschaltung. Obwohl die frühesten Mikroprozessoren zu begrenzt waren Taktraten deutlich unter 1 MHz, Anfang der 1990er Jahre diese Zahl überschritten, 1 GHz. Mit steigender Geschwindigkeit Tat so dem CPU-Chip-Stromverbrauch und die Wärme, die es produziert. Um zu verhindern, Überhitzung, Computer integriert separate CPU-Lüfter-- aber bei höheren Taktraten, auch diese waren nicht genug, um Chips davon abhalten, verbrennt.

Mehrere Kerne

Zur Steigerung der Leistung ohne Erhöhung der Taktrate gaben Chip-Designer CPUs mehrere Kerne--Multiplikation der Menge an Arbeit, die der Computer tun kann. Alle Kerne auf einem Chip sind identisch und führen Sie die gleiche grundlegende Logik, Arithmetik und andere Aufgaben Teilen des Computers Arbeitslast gleichermaßen.

Software und Threads

Multicore-Prozessoren haben einen Geschwindigkeitsvorteil gegenüber Einzelkern-Modellen, denn die Software auf Ihrem PC aus Dutzenden besteht von ausgeführten Programm Aufgaben als Threads bezeichnet. Ein einfaches Programm kann bestehen aus einem einzelnen Thread, aber anspruchsvollere Programme haben mehrere. Zum Beispiel verbessern moderne Webbrowsern Leistung, indem mehrere Registerkarten in separaten Threads verwalten. Eine Single-Core-CPU gibt die Illusion der laufenden Programme gleichzeitig durch hin und her wechseln zwischen Threads mit hoher Geschwindigkeit. Ein Multi-Core-Prozessor Threadwechsel, Sie wird tatsächlich zwei, vier oder mehr Threads gleichzeitig ausgeführt.

Hyperthreading

Viele der von Intel Mikroprozessoren beschäftigen eine Technologie namens Hyperthreading, in dem jeder Kern zwischen zwei Threads umschaltet. Dies erhöht die Prozessor-Durchsatzleistung, weil Daten binden einen Kern ein bestimmten Thread warten kann. Hyper-Threading kann den Kern um einen zweiten Thread zu bedienen, während Ersteres wartet. Theoretisch hält dies jeden Kern als beschäftigt und produktiv wie möglich.