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什么是超线程 主频 睿频

在架构、核心数一样的情况下,睿频、主频和超线程应该优先考虑哪个为什么?超线程它有多少好处,具体有哪些

admin admin 发表于2022-08-15 01:22:51 浏览183 评论0

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小结一下超线程技术的特点:一个CPU内核集成两个逻辑处理单元,具体有哪些超线程技术可以把一个物理核心模拟成两个逻辑核心,超线程技术可以把一个物理核心模拟成两个逻辑核心,只有一组工人的车间(没有超线程技术的CPU内核),没有运用超线程技术的CPU一次只能处理一个线程,有两组工人的车间(有超线程技术的CPU内核),一个拥有超线程技术的CPU,接着回答题主的问题:手机CPU为什么不采用超线程技术。

在架构、核心数一样的情况下,睿频、主频和超线程应该优先考虑哪个为什么

两颗CPU如果架构与核心数一样的话,那我认为超线程更为重要一些,比如同样8代酷睿i5-8600K和i7-8700K,两者的性能差距主要就在于有没有超线程技术上,尽管两者单核频率与单核性能差不多,但是一旦来到多核性能上,8700K就能比8600K性能高出30%以上,这个性能差距放在视频图形生产和多任务处理上非常明显。

超线程技术自诞生以来,尽管经历过不少质疑,甚至有时候开启超线程技术还会导致性能下降,但是随着CPU核心数的不断提升,超线程技术带来的性能增益越来越大,主要还是在于超线程技术相比增加物理核心数带来的效率要高的多,不会太大幅度的增加宝贵的芯片面积和功耗,而且在半导体工艺发展越来越缓慢的今天,增加CPU主频已经非常难,超线程技术就是一个非常不错的补充。

主频和睿频高低对CPU性能也很重要,但是这几年半导体工艺发展的缓慢导致CPU主频提升越来越困难,同一代、甚至两三代之间的CPU频率往往不会有很大的区别,这样带来的性能差别也不会很大,至少在实际体验中的差距比跑分差距要小的多,典型的例子就是i5-8400和8600K,锐龙1600和1600X,即使是拿几年前的i5-6500和现在同样是4核的i3-8100比也不会有多少差别,当然两者的架构差别也是非常小。-什么是超线程

现在AMD锐龙与英特尔酷睿CPU之间的架构和效率差距也越来越小,两者基本就是核心数量与主频的比拼,考虑到现在的CPU都具有睿频的特性,即使频率较低的CPU睿频一旦上来和高主频的CPU性能差距并不算大,但是超线程技术是一个硬件,没有超线程技术的CPU即使是大幅度超频也是难以追上来的,所以我更推荐考虑超线程技术的CPU。-主频

超线程它有多少好处,具体有哪些

超线程技术可以把一个物理核心模拟成两个逻辑核心,将CPU内部闲置处理资源充分调动起来,增强核心并行运算性能,是一个很好的提升核心利用率的东西,可明显改善计算机的性能,在低端双核处理器上的作用特别明显,比如奔腾G4560这种双核在拥有超线程之后性能暴增,双核四线程的处理器能够对应大多数轻量级日常应用,在低端入门市场相对受欢迎。当然随着核心数目增多超线程的作用就越弱,特别是那些八核以上处理器,16个线程也只是看起来很爽而已,实际上用起来很多线程都是空载的,大多数软件都无法调用这么多线程,目前只有视频和3D渲染软件和压缩软件有能做到,软件还是制约硬件性能的最大因素。-什么是超线程

超线程技术需要CPU支持,这个可在Intel的ARK网站上查得到,此外超线程还需要主板和操作系统支持,不过现在的主板和Win XP以上的系统的都会支持,最新的Win10对多线程的处理器的调用相当优秀,负载很均衡,至于软件支持这个就得问做这个软件的程序猿了。-主频

超线程技术可以把一个物理核心模拟成两个逻辑核心,将CPU内部闲置处理资源充分调动起来,增强核心并行运算性能,是一个很好的提升核心利用率的东西,可明显改善计算机的性能,在低端双核处理器上的作用特别明显,比如奔腾G4560这种双核在拥有超线程之后性能暴增,双核四线程的处理器能够对应大多数轻量级日常应用,在低端入门市场相对受欢迎。-什么是超线程

当然随着核心数目增多超线程的作用就越弱,特别是那些八核以上处理器,16个线程也只是看起来很爽而已,实际上用起来很多线程都是空载的,大多数软件都无法调用这么多线程,目前只有视频和3D渲染软件和压缩软件有能做到,软件还是制约硬件性能的最大因素。-主频

超线程技术需要CPU支持,这个可在Intel的ARK网站上查得到,此外超线程还需要主板和操作系统支持,不过现在的主板和Win XP以上的系统的都会支持,最新的Win10对多线程的处理器的调用相当优秀,负载很均衡,至于软件支持这个就得问做这个软件的程序猿了。-什么是超线程

电脑CPU有超线程,为什么手机CPU没有超线程设计

前面的回答没有讲透,甚至有错误,所以我来补充一发。回答的过程中,难免有专业术语,我会尽力用类比的方式软化,并加入生活场景以便易于理解。下面正式开车。

先讲什么是超线程技术。

超线程(Hyper-Threading,简称HT)技术最早是英特尔提出并应用,它的原理是这样的:在单个核心处理单元中集成两个逻辑处理单元,从而可以在单位时间内处理两个分别进行整数核浮点运算的线程,模拟双内核运作。-主频

一个拥有超线程技术的CPU,可以模拟成2个CPU。

打个比方,如果一个核心处理单元(CPU内核)相当于生产车间,那么逻辑处理单元就相当于生产线上的工人。过去的CPU是一个核心处理单元集成一个逻辑处理单元,相当于一个生产车间配一组工人,每个工人都工作在最大负荷下。运用超线程技术的CPU,则相当于一个生产车间配两组工人,人手增加一倍。-什么是超线程

超线程技术的工作原理是这样的:程序的一个进程可以分成多个线程,超线程技术可以在单位时间内,让两个逻辑处理单元同时处理两个线程,一个进行密集运算,一个处理输入输出、人机交互等,行话叫“并发异步执行”。没有运用超线程技术的CPU一次只能处理一个线程,先处理密集运算,再处理输入输出、人机交互,让线程排队等待,行话叫“线程堵塞”。-主频

我们假设一个程序可分为两个进程ABCD和EFGH,CPU无超线程技术时,需要先执行完ABCD,再执行EFGH,共耗费8个时间单位。CPU有超线程技术的话,一个逻辑单元执行ABCD,同时,另一个逻辑单元执行EFGH,共耗时4个时间单位,这样就节省了一半的时间。-什么是超线程


可以看出,超线程技术可以省一半的程序执行时间。

这种线程处理上的效率差别可以打个比方,组装电视可以简单分成运料、装配两个大的步骤,有两组工人的车间(有超线程技术的CPU内核),可以让一组工人运料,另一组工人装配,单位时间内完成两个步骤;只有一组工人的车间(没有超线程技术的CPU内核),只能让工人先运料,运完料再装配,单位时间内只能完成一个步骤。-主频

小结一下超线程技术的特点:

  1. 一个CPU内核集成两个逻辑处理单元,运行时模拟成两个CPU;

  2. 每个逻辑单元共享执行单元、寄存器,类似于上面说的两组工人共享一条生产线;

  3. 可同时执行两个线程,节省一半时间;

但超线程技术也有短板:

  1. 当两个线程不同时,可以提高效率,当两个线程相同时,线程也需要排队,好比来了两倍的电视机装配任务,但装配生产线只有一条,即使有两组工人,也只能等待,因此超线程要发挥优势,必须软件优化到位;

  2. 超线程技术提高的是程序执行效率,不是提高整个CPU内核的性能,提高性能还是离不开频率提升,相当于让生产线加速运转,“工人”手脚动作加快;

  3. 超线程技术对复杂应用(3D建模等)效率提升明显,一般简单应用体验不明显;

说完什么是超线程以及超线程的优缺点后,接着回答题主的问题:手机CPU为什么不采用超线程技术?

因为手机的APP绝大多数都不是复杂应用,根本用不到超线程技术。更重要的是,超线程技术采用的是两个逻辑单元,可以理解成是两个“软核”CPU,和多核CPU这种通过硬核提升程序执行效率的设计理念相比,优势并不突出。-什么是超线程

此外,手机CPU设计满足的是在减少能耗的前提下提升性能的需求,因此“大核+小核”的多核模式比超线程技术更适合。

结果就是,满足重度应用的高性能电脑CPU会采用超线程技术,而满足轻度应用的手机采用能效比更出色的多核设计。


原创回答,请勿搬运。