Índice
Tecnología hyperthreading……….…………………………………………. ..2 Tipos…………………………………………………..............................................3
Beneficios………….……..….…………………………………………………...5
Tecnología
Intel………………………………………………………………… 10
Arquitectura……………………………………………………………………...
25
Conclusión………………………………………………………………………. 26
Tecnología hyperthread
Nomenclatura Hyperthreading, también conocido como
Hyperthread, se utiliza para designar a una tecnología desarrollada por Intel.
Un procesador que la implemente será capaz de
ofrecer al sistema operativo el doble de núcleos de los que tiene físicamente. Para
ello Intel duplica ciertos bloques, en concreto algunos registros, pero sin llegar a crear un
duplicado perfecto.Los sistemas operativos y los programas verán dos núcleos
donde sólo hay uno. De esta forma, ciertas aplicaciones, aquellas diseñadas
para trabajar con varios de ellos al mismo tiempo, conseguirán aumentar su
rendimiento.
Las aplicaciones para empresa, comercio electrónico y
software para juegos siguen exigiendo rendimiento a los procesadores. Para
mejorar este rendimiento en el pasado se crearon los subprocesos en los
programas dividiendo las instrucciones en varias transferencias para que varios
procesadores pudieran actuar sobre ellas. La tecnología Hyper-Threading
(tecnología HT)† proporciona un paralelismo a nivel de subprocesos en cada
procesador, lo que da como resultado un uso más eficaz de los recursos del
procesador, mayor capacidad de procesamiento y rendimiento mejorado en el
software con subprocesos múltiples de hoy día. La combinación de un procesador
Intel® y un chipset que admite la tecnología HT, un sistema operativo que
incluye optimizaciones para la tecnología HT y una BIOS compatible con la
tecnología HT que la tiene activada ofrece flexibilidad y rendimiento del
sistema incrementados.
Tecnología Hyper-Threading para equipos de escritorio para
empresas
La tecnología HT permite que los usuarios de equipos de
sobremesa obtengan más rendimiento del software existente en entornos
multitarea. Muchas aplicaciones ya incorporan los subprocesos múltiples y se
beneficiarán automáticamente de esta tecnología. Los usuarios de los sistemas
pueden ejecutar aplicaciones exigentes, al mismo tiempo mientras mantienen la
flexibilidad del sistema. Pueden implantar servicios en segundo plano para
equipos de escritorio de forma que sus entornos sean más seguros, eficaces y
fáciles de gestionar, mientras minimizan el impacto en la productividad del
usuario final y ofrecen margen de ampliación para el futuro crecimiento
empresarial y las nuevas prestaciones de soluciones.
Tecnología Hyper-Threading para juegos y vídeo
El procesador Intel® Pentium® Extreme Edition combina la
tecnología HT con el procesamiento de doble núcleo para ofrecer PCs capaces de
gestionar cuatro subprocesos de software. La tecnología HT permite que los
entusiastas de los juegos puedan disfrutar de los nuevos juegos y experimentar
efectos ultrarrealistas y capacidad de juego. Los entusiastas de la multimedia
pueden crear, editar y codificar archivos de gráficos exigentes mientras ejecutan
el antivirus en el segundo plano.
Tecnología Hyper-Threading para servidores
Con la tecnología HT, las aplicaciones de software para
servidor con subprocesos múltiples pueden ejecutar subprocesos en paralelo con
cada procesador en una plataforma de servidor. Por ejemplo la familia de
procesadores Intel® Xeon® utilizan tecnología HT para incrementar la capacidad
informática y la capacidad de procesamiento para aplicaciones de servidor
empresarial y basado en web.
Beneficios de la tecnología Hyper-Threading para la empresa y
el comercio electrónico
*Permite más soporte de usuario, mejorando la
productividad empresarial.
*Ofrece tiempos de respuesta más rápidos para
Internet y aplicaciones de comercio electrónico, mejorando la experiencia de
los clientes.
*Aumenta el número de transacciones que se
pueden procesar.
*Permite compatibilidad con sistemas
operativos y aplicaciones IA-32 existentes.
*Gestiona mayores volúmenes de trabajo
La tecnología
Hyper-Threading (HT) requiere un sistema informático equipado con un procesador
Intel® que soporte la tecnología HT, un chipset y una BIOS que utilicen esta
tecnología y un sistema operativo optimizado para la misma. El rendimiento
variará en función del hardware y software específicos que utilice
Ventajas
Los beneficios de la tecnología hyper-threading son:
·
la mejora de la
portadora código multiproceso
·
capacidad de
ejecutar varios subprocesos al mismo tiempo
·
mejor tiempo de
reacción, mejor tiempo de respuesta
De acuerdo a Intel, la primera aplicación utiliza sólo el 5% área de apoyo adicional física en comparación con un procesador
normal. Este enfoque proporciona una ganancia de rendimiento entre 15 a
30%. Intel dice que va a ganar hasta el 30% en comparación con un Pentium
4 sin esta tecnología .
Sin embargo, los resultados varían significativamente entre
aplicaciones. En algunos casos, la ejecución resulta aún más lento cuando
hyper-threading está habilitada. Esta pérdida es causada por el sistema
de repetición presente en el Pentium 4, que espera algunas
instrucciones que no cumplan con las condiciones necesarias para su
ejecución. Evita que el hyper-threading para realizar otras tareas.
El rendimiento también puede verse afectada por efectos relacionados
con memoria caché. Por ejemplo, un procesador con 512 KB de caché y
400 KB de datos de operación del proceso, podemos distinguir dos casos:
·
los dos procesos
se ejecutan de forma individual, el procesador es capaz de datos de la caché
·
cuando dos
procesos que se ejecutan al mismo tiempo, se requiere 800 KB de caché,
fallos de memoria caché será frecuente
El caché pierde degradar significativamente el
rendimiento en sistemas modernos y esto puede afectar las ganancias obtenidas
con la tecnología Hyper-Threading de manera significativa.
¿Cómo evoluciono?
Apareció por primera vez en un Pentium IV pero se
dejo de usar al no conseguir las mejoras de rendimiento que Intel esperaba. En
algunos sistemas, Windows 2000 y anteriores, podía incluso llegar a ralentizar
tu sistema.
Sin embargo esta tecnología ha tenido un
renacimiento con la aparición de los Intel Core. Siendo casi la diferencia
cualitativa más importante entre un Core i7 e i5.
¿Qué
mejoras consigo?
Como ocurre cuando aumentamos el
número de núcleos, depende mucho de cómo hayan sido programadas las
aplicaciones. En todo caso, es mejor tener un i7 con 4 núcleos reales que el
mismo con 2 e Hyperthread
Hyperthread se centra
sobre todo en intentar paliar al máximo los problemas de rendimiento a los que
llevan los bloqueos. Estos se producen cuando una aplicación, o parte de ella,
se queda parada a la espera de datos que tienen que ser procesados.
¿Tiene
AMD algo parecido?
AMD implementa en sus procesadores basados
en Bulldozer y Piledriver la tecnología CMT. En este
caso, el fabricante, crea bloques con dos núcleos en su interior. Ambos
comparten la unidad de punto flotante pero no los otros elementos.
La inclusión de un mayor número de núcleos
hace que este sea capaz de realizar un número mayor de tareas al mismo tiempo.
Por ejemplo, un procesador que este compuesto de dos de estos elementos será
capaz de realizar el doble de tareas que uno normal
La diferencia es que Intel sólo duplica
algunos registros para ser capaz de eliminar bloqueos y AMD trata de acelerar
todas las aplicaciones multinúcleo.
¿Necesito
drivers?
No sólo
tener Windows XP o superior y no tenerlo desactivado en la BIOS. Puedes jugar con esta última
para ver que mejoras estas consiguiendo al tenerlo activado.
Una de las novedades que presenta AMD con su nueva
arquitectura Bulldozer
¿En
que consiste?
Un núcleo esta compuesto de varias unidades internas. En
ellas se realizan los cálculos necesarios para ejecutar las instrucciones que
componen los programas.
Fallos en la tecnología
Hyper-Threading.
La tecnología de hyperthreading
encontrada en Pentium 4 y Xeon puede contener un agujero de seguridad que
permite, en teoría, a un intruso robar claves de cifrado.
Esta vulnerabilidad fue detectada por
un estudiante de doctorado en informática, Colin Percival, en la
Universidad de Vancouver en la Columbia Británica. El agujero aprovecha la
tecnología de hyperthreading de Intel, disponible en los procesadores Pentium 4
y Xeon.
El agujero, presentado en la
conferencia BDScan de Ottawa, afecta únicamente a las máquinas que funcionan
como servidores.
El agujero aprovecha un proceso de
espionaje, que es ejecutado en el servidor con el fin de monitorizar el cache
L2 para procesos cifrados, como por ejemplo OpenSSL. Al monitorizar las
actividades que realizan distintas operaciones de cache, y el tiempo que éstas
toman, los procesos espía pueden recabar información que permite, en teoría, al
intruso calcular las claves de cifrado para el proceso SSL.
Intel califica el riesgo de reducido,
debido a que el agujero sólo puede ser explotado en servidores, que ya hayan
sido vulnerados en el proceso de espionaje.
Intel indica además que el método
puede ser usado en otros procesadores, que comparten proceso de recursos, y no
sólo en los chips de Intel que emplean la tecnología hyperthreading. Con todo,
la compañía anuncia que las próximas versiones de Linux y Windows corregirán la
vulnerabilidad.
Tecnología Intel
Cómo los sistemas operativos hacen más y
funcionan mejor
La tecnología Intel Hyper-Threading
(Intel® HT)1 utiliza
los recursos del procesador de modo más eficiente, permitiendo que múltiples
hilos se ejecuten en cada núcleo. Como una característica de rendimiento, la
tecnología Intel HT incrementa la capacidad de proceso del procesador mejorando
el rendimiento general de programas con muchos subprocesos.
La tecnología Intel HT está disponible en los procesadores Intel® Core™ de la generación anterior, en la 3ª generación de la familia de procesadores Intel® Core™ y en la familia de procesadores Intel® Xeon®. Al combinar uno de estos procesadores y chipsets Intel® con un SO y una BIOS compatibles con la tecnología Intel HT, podrás:
La tecnología Intel HT está disponible en los procesadores Intel® Core™ de la generación anterior, en la 3ª generación de la familia de procesadores Intel® Core™ y en la familia de procesadores Intel® Xeon®. Al combinar uno de estos procesadores y chipsets Intel® con un SO y una BIOS compatibles con la tecnología Intel HT, podrás:
·
Ejecutar aplicaciones exigentes al mismo
tiempo mientras mantienen la flexibilidad del sistema.
·
Mantener los sistemas más protegidos,
eficientes y fáciles de gestionar al tiempo que minimizar la repercusión
en la productividad.
·
Disponer de capacidad de ampliación para un
crecimiento empresarial futuro y nuevas prestaciones para soluciones.
Gráficos exigentes sin limitaciones
Con la tecnología Intel HT, los
entusiastas de los gráficos pueden crear, editar y codificar archivos
gráficamente exigentes mientras ejecutan aplicaciones en segundo plano, como
antivirus, sin comprometer el rendimiento.
Más tareas, empresas más eficientes
Los procesadores equipados con la
tecnología Intel HT y la tecnología Intel®
Turbo Boost (o
la tecnología Intel® Turbo Boost 2.0 disponible en la 3ª generación de la
familia de procesadores Intel Core) proporcionan un mejor rendimiento y pueden
completar las tareas más rápidamente. La combinación de ambas tecnologías
permite el procesamiento simultáneo de múltiples hilos, se adapta dinámicamente
a la carga de trabajo y desactiva automáticamente los núcleos inactivos. Esto
aumenta la frecuencia del procesador en los núcleos activos y aporta un mayor
rendimiento a las aplicaciones con más hilos.
Gracias a la tecnología Intel HT, las empresas pueden:
Gracias a la tecnología Intel HT, las empresas pueden:
·
Mejorar la productividad realizando más
tareas simultáneas sin ralentizar los procesos.
·
Proporcionar tiempos de respuesta más breves
para Internet y aplicaciones de comercio electrónico, mejorando las
experiencias de los clientes.
·
Aumentar el número de transacciones que
se pueden procesar al mismo tiempo.
·
Utilizar las tecnologías de aplicaciones 32
bits existentes manteniéndose preparado para el futuro de los 64 bits.
Valorando la disponibilidad del sistema
La tecnología Intel HT está disponible
en una amplia variedad de portátiles, equipos de sobremesa, servidores y
estaciones de trabajo. Busque sistemas que incluyan el logotipo de la
tecnología Intel HT y verifique que su proveedor de sistemas utiliza la
tecnología Intel HT.
Requisitos del sistema1
·
Un procesador compatible con la tecnología
Intel® HT.
·
Un chipset compatible con la tecnología
Intel® HT.
·
Una BIOS de sistema compatible con la
tecnología Intel® HT.
·
Un sistema operativo compatible y optimizado
para la tecnología Intel® HT.
Intel
incorpora la tecnología Hyper-Threading en el Pentium 4 de 3,06 GHz
Intel ya ha superado los 3 GHz en su nuevo procesador. El Pentium 4 a 3,06 GHz está basado en la misma tecnología que los modelos inmediatamente anteriores, con bus de 533 MHz y fabricado en 0,13 micras.
El objetivo de esta
técnica es conseguir aprovechar de forma más óptima cada parte del procesador,
puesto que, según los estudios de Intel, el aprovechamiento medio en un
procesador sin Hyper-Threading es solo del 30 al 35%. Para ello se simula un
segundo procesador virtual, de modo que se puede trabajar de manera similar a
la utilizada en un sistema multiprocesador. Esto es posible siempre que se
ejecuten dos tareas que hagan uso de diferentes zonas del microprocesador pues,
en realidad, las partes funcionales del mismo no se han duplicado. Tan solo se
duplican ciertos registros de estado que permiten mantener el control de las
instrucciones ejecutadas. De este modo se pueden controlar dos secuencias de
instrucciones que se ejecutan en paralelo. Puesto que una misma unidad
funcional no puede ser utilizada simultáneamente
por dos operaciones, el incremento obtenido no es del doble, sino que oscila
entre un 20 y un 30% en función de las aplicaciones empleadas.
Mediante la BIOS se podrá activar o desactivar el Hyper-Threading, pues Intel recomienda que solo se use si todos los componentes lo soportan. Haciendo uso de uno de los sistemas operativos mencionados, se dispondrá de un sistema multitarea real, que podrá estar ejecutando dos aplicaciones en paralelo en cada uno de los dos procesadores simulados dentro del Pentium 4. Por otra parte, las aplicaciones preparadas para Multi-Thread serán capaces de utilizarlo por si solas, aprovechando mejor el procesador aunque solo se ejecute una aplicación. Todos los Pentium 4 que se presenten por encima de 3 GHz incluirán Hyper-Threading. El Celeron alcanza los 2 GHz Por otra parte, se ha anunciado el Celeron más rápido, que llega a 2 GHz. En el se mantiene la tecnología y el proceso de fabricación de 0,13 micras. Utiliza un bus de 400 MHz, incorpora 128 kB de caché y conserva el encapsulado de 478 pines. Su coste es de 103 dólares (105 euros) en cantidades de 1.000 unidades.
La tecnología hyper-threading requiere que el sistema operativo soporte múltiples procesadores y que esté específicamente optimizado para emplearla.
Básicamente, para cada núcleo de procesador físicamente presente, el sistema
operativo direcciona dos procesadores virtuales y comparte la carga de trabajo
entre ellos cuando es posible.
Para que un sistema pueda aprovechar esta tecnología, es necesario que no solo
el procesador la incorpore, sino que también debe soportarla el chipset, la
BIOS, el sistema operativo y las aplicaciones. Solo los equipos que cumplan
todos los requisitos podrán lucir el nuevo logotipo del Pentium 4 con HT que
pasa así a identificar sistemas completos y no solo el procesador. Por el
momento tan solo Windows XP y Linux 2.4.x están certificados por Intel para
ello. En cuanto a los chipset, Intel ha renovado toda su gama, aprovechando
para dar soporte a la memoria DDR333 y RAMBUS 1066 (en el i850) e incluir la
versión 2.0 de USB en todos ellos. Además se acelera la velocidad del bus para
los gráficos integrados, llegando a 266 MHz en el i850GV.
Mediante la BIOS se podrá activar o desactivar el Hyper-Threading, pues Intel recomienda que solo se use si todos los componentes lo soportan. Haciendo uso de uno de los sistemas operativos mencionados, se dispondrá de un sistema multitarea real, que podrá estar ejecutando dos aplicaciones en paralelo en cada uno de los dos procesadores simulados dentro del Pentium 4. Por otra parte, las aplicaciones preparadas para Multi-Thread serán capaces de utilizarlo por si solas, aprovechando mejor el procesador aunque solo se ejecute una aplicación. Todos los Pentium 4 que se presenten por encima de 3 GHz incluirán Hyper-Threading. El Celeron alcanza los 2 GHz Por otra parte, se ha anunciado el Celeron más rápido, que llega a 2 GHz. En el se mantiene la tecnología y el proceso de fabricación de 0,13 micras. Utiliza un bus de 400 MHz, incorpora 128 kB de caché y conserva el encapsulado de 478 pines. Su coste es de 103 dólares (105 euros) en cantidades de 1.000 unidades.
La tecnología hyper-threading requiere que el sistema operativo soporte múltiples procesadores y que esté específicamente optimizado para emplearla.
El Hyper-Threading
El principal sistema para acelerar los
procesadores consiste en dividir la ejecución de cada instrucción en varios
pasos independientes: lectura de la instrucción, identificación, lectura de datos,
ejecución y escritura de resultados. Cada uno de estos pasos se puede ejecutar
en una parte diferente del procesador, por lo que si lo hacemos así, podemos
ejecutar cinco instrucciones en el tiempo que antes se ejecutaba una sola. Es
una idea similar a una cadena de montaje: el hecho de separar el montaje de un
coche en varias fases no hace que cada coche tarde menos en hacerse, pero salen
más coches por unidad de tiempo porque mientras se monta el motor en uno, se
está pintando otro, etc.
Por otra parte, la ejecución es una
parte que también se puede subdividir en muchas más fases, consiguiendo así
acelerar aún más la velocidad de un procesador; así, si se permite que las
unidades funcionales de la unidad de ejecución puedan funcionar en paralelo, se
puede ejecutar a la vez una instrucción de copia de datos (que usa una unidad
funcional de almacenamiento) y una instrucción de suma (que usa una unidad
funcional aritmética, una UAL).
Esta idea permite acelerar la
ejecución cuando las instrucciones consecutivas usen unidades funcionales
distintas, y necesita muy pocos transistores extra sobre la oblea; sin embargo,
si en un programa hay varias instrucciones aritméticas seguidas, o varias de
transferencia de datos, etc, no se podrá emplear esta ventaja, porque todas
ellas usan la misma unidad funcional. La solución consiste en añadir varias
unidades funcionales de cada tipo, y es esto precisamente lo que hace que cada
nuevo procesador use mas y mas transistores. Hoy en día la fase de ejecución
puede estar dividida fácilmente en más de 16 etapas, por lo que para conseguir
un rendimiento óptimo incluso en las peores situaciones, hay que poner el mismo
número de cada tipo de unidad funcional. Esto hace que el procesador responda
bien en cualquier situación, sin cuellos de botella, pero también implica que
buena parte de estas unidades funcionales esté ocioso la mayor parte del
tiempo. Esto podía ser un problema hace algunos años, cuando la densidad de
integración en los chips era relativamente baja; hoy en día, sin embargo, el
impacto en el precio por implementar este sistema con el máximo de unidades
posibles (en vez del número medio, que daría un rendimiento optimo en
situaciones normales) es prácticamente nulo, gracias a los avances en las
técnicas de fabricación. El verdadero coste viene de los gastos de desarrollo y
de marketing.
La gran ventaja de esta técnica es que
es compatible con el código y la metodología de programación de toda la vida:
todas estas mejoras están ocultas al programador (aunque esto no es cierto al
cien por cien), y lo único que este ve es un aumento de prestaciones.
Otra solución que empieza a cobrar
auge, aunque es también bastante antigua, son los sistemas multiprocesador. En
estos sistemas hay dos o más procesadores físicos, y cada uno ejecuta un grupo
de procesos de forma independiente. En condiciones ideales, el rendimiento
obtenido es la suma de los rendimientos de cada procesador, en la práctica, los
cuellos de botella en la comunicación interproceso, la inadecuada programación
y otros factores pueden hacer que el rendimiento final sea del 80-90% del
teórico máximo.
Esta técnica es cara porque necesita
montar varios procesadores, los cuales son relativamente caros de por si, en
una placa especial, que es cara debido a la baja demanda de este tipo de
sistemas.
Por otra parte, hace falta un sistema
operativo capaz de trabajar con sistemas multiprocesador, tal como Windows NT,
2000 o XP, o bien Linux. Con Windows 98 solo funcionara uno de los
procesadores, quedándose el resto completamente inactivos.
Finalmente, solo se puede obtener
rendimiento extra con programas escritos adecuadamente. Es bastante difícil
conseguir un aumento de rendimiento con su programa de correo o su navegador de
internet, porque no son programas multiproceso. El multiproceso se basa en
dividir la tarea a realizar en múltiples subtareas que se ejecutan a la vez y
de forma independiente (aunque pueden intercambiar datos entre ellas de forma
puntual). Estas subtareas se ejecutan alternativamente sobre el mismo procesador
cuando se ejecutan en un sistema con un único procesador (caso de un PC
normal); pero cuando el ordenador dispone de varios procesadores, el sistema
operativo puede enviar cada una de las subtareas a un procesador distinto, de
forma que se ejecuten a pleno rendimiento. Es ahí donde se consigue un aumento
bastante espectacular de velocidad.
El increíble crecimiento de Internet y de
telecomunicaciones aparecen sistemas cada vez más rápidos que exigen niveles
cada vez más altos de rendimiento del procesador. El número de transistores y
la energía están aumentando a un ritmo mayor que el rendimiento del procesador.
Por lo tanto, los arquitectos del procesador están buscando maneras de mejorar
el rendimiento a una velocidad mayor que el número de transistores y la
disipación de energía.
El Hyper-Threading fue una tecnología
integrada por Intel en el 2002 y que implementó en algunos núcleos de sus
Pentium 4 (Northwood, Prescott, Cedar Mill, Prestonia, Gallatin, etc),
denominados P4 HT para el gran público.
Tecnología
Hyper-Threading es una técnica que permite a una sola CPU para actuar como
múltiples CPU's. Una CPU se compone de muchos pequeños componentes. En
cualquier momento dado, uno de estos componentes puede ser ocupada, mientras
que el resto de los componentes están a la espera de ser utilizados.
Hyper-Threading permite a las diferentes partes de la CPU para trabajar en
diferentes tareas simultáneamente. De esta manera, un CPU con Hyper-Threading
parece ser más de una CPU. Una CPU con Hyper-Threading tiene dos conjuntos de
los circuitos que realizar un seguimiento del estado de la CPU. Esto incluye la
mayoría de los registros y el puntero de instrucciones. Estos circuitos no
realizar el trabajo de la CPU, que son las instalaciones de almacenamiento temporal
que la CPU sigue la pista de lo que está actualmente trabajando. La gran
mayoría de la CPU se mantiene sin cambios. Las porciones de la CPU que hacer el
trabajo de cálculo no es replicados, ni son el bordo L1 y caché L2.
Hyper-Threading duplica aproximadamente 5% de los circuitos de la CPU.
Es una marca
registrada de la empresa Intel para nombrar su implementación de la tecnología
Multithreading Simultáneo también conocido como SMT. Permite a los programas
preparados para ejecutar múltiples hilos (multi-threaded) procesarlos en
paralelo dentro de un único procesador, incrementando el uso de las unidades de
ejecución del procesador. Esta tecnología consiste en simular dos procesadores
lógicos dentro de un único procesador físico. El resultado es una mejoría en el
rendimiento del procesador, puesto que al simular dos procesadores se pueden
aprovechar mejor las unidades de cálculo manteniéndolas ocupadas durante un
porcentaje mayor de tiempo. Esto conlleva una mejora en la velocidad de las
aplicaciones que según Intel es aproximadamente de un 30 por ciento.
Esta tecnología se aplica en la comunicación
entre chips de un circuito integrado ofreciendo un enlace (ó bus) avanzado de
alta velocidad y alto desempeño; es una conexión universal que está diseñada
para reducir el número de buses dentro de un sistema, suministrando un enlace
de alto rendimiento a las aplicaciones incorporadas y facilitando sistemas de multiprocesamiento altamente escalables.
Esquemáticamente, el hyperthreading es crear dos procesadores lógicos en un único
chip, cada uno con sus propios archivos de datos yde control , y un controlador de interrupción
particular. Ambas unidades comparten los elementos del procesador de
corazón, memoria caché y bus del sistema. Por lo tanto, dos sub-procesos
pueden ser procesados simultáneamente por el mismo procesador. Esta
técnica multitarea permite el mejor uso de los recursos de CPU,
garantizando que los datos se envían en masa . También mejora el rendimiento al fallo
de caché.
Esta tecnología se puede asimilar
a una carretera con varios carriles. Si
hay más tráfico con más carriles significa que tu PC se puede mover libremente
sin ir más lento o sin tener que esperar.
Hyper-threading se pueden
dividir en dos categorías principales y que son de un solo núcleo y de varios
núcleos.
Los núcleos actúan como
los cerebros que procesan la información que se guarda en un sistema
informático. Como todos sabemos, dos cerebros piensan mejor que una.
Lo mismo se aplica también a la hora de tramitar las solicitudes de la
computadora. Si hay más de un procesador a trabajar en las solicitudes, esto
reducirá el tiempo entero en el procesamiento de todas las solicitudes. En
comparación con los procesadores de un solo núcleo, los procesadores que tienen
más de un núcleo de un mejor desempeño y esto es realmente lo que se llama
Hyper-Threading. En otras palabras, hyper-threading es la tecnología en la que
las solicitudes están siendo procesadas al mismo tiempo reduciendo así el
tiempo que el equipo tiene que tramitar todas las solicitudes.
Los equipos más antiguos
utilizan una tecnología de procesadores más viejos de un solo núcleo. En el
tiempo actual, todos los equipos que se fabrican tienen más de un núcleo. Dual
core, quad core y los procesadores de núcleo octal son los tipos más comunes de
los sistemas de procesadores múltiples
núcleos que tenemos
hoy.
Hyper-Threading se
aprovecha de multi-threading simultáneo (SMT), que varios subprocesos pueden
ejecutar en un solo procesador. La
Figura muestra cómo se procesan los hilos por procesador diferente con
la tecnología Hyper-Threading.
Familias de procesadores Intel que incorporan la
tecnología Hyper Threading
Las familias de procesadores Intel que incorporan
la tecnología Hyper Threading son las siguientes:
·
Intel Pentium 4
·
Intel Pentium 4
Extreme Edition
·
Intel Pentium D
Extreme Edition
·
Intel Pentium G400
(Algunos modelos)
·
Intel Pentium G600
(Algunos modelos)
·
Intel Celeron G400
·
Intel Celeron C800
·
Intel Core i3
·
Intel Core i3
Sandy Bridge
·
Intel Core i5
·
Intel Core i5
Sandy Bridge
·
Intel Core i5 Ivy
Bridge
·
Intel Core i7
·
Intel Core i7
Sandy Bridge
·
Intel Core i7 Ivy
Bridge
·
Intel Core i7
Extreme Edition
·
Intel Atom N270
·
Intel Atom N450
·
Intel Atom N550
·
Intel Atom N570
·
Intel Xeon MP
·
Intel Xeon E3
·
Intel Xeon E5
¿Que
necesito para montar un sistema con un procesador dotado de HyperThreading?
Lo primero, es necesario una placa madre con un chipset que lo
soporte. Hoy en día, solo los de Intel lo admiten, tanto los recientes
845PE/GE y 850E como los viejos 845E y 845G. SiS y VIA tienen planes para sacar
en breve chipsets compatibles con esta técnica, pero todavía no están en el
mercado.
Lo segundo que hace falta es una BIOS con soporte de HyperThreading. En concreto, la
BIOS debe inicializar correctamente el procesador en el nuevo modo y ofrecer
las funciones adecuadas para activar y desactivar dicha funcionalidad desde el
sistema operativo.
Lo tercero es un sistema operativo que admita HyperThreading. Hoy por
hoy, solo Windows XP (tanto el Professional como el Home Edition) y las últimas
versiones de los kernels 2.4 de Linux soportan esta característica. Windows
2000 detecta dos procesadores físicos en vez de los procesadores virtuales, por
lo que no funcionara correctamente, y Microsoft no parece dispuesta a lanzar un
parche, por lo que los que quieran aprovechar esta característica deberán
actualizar su sistema operativo.
Por último, hacen falta aplicaciones multiproceso para sacar provecho de los dos
procesadores virtuales.
Su
funcionamiento:
En lugar de aumentar las frecuencias
de reloj, los procesadores de ordenadores actuales contienen más núcleos
(físicos), lo cual mejora de forma sostenida el rendimiento al poder ejecutar
diversos programas o hilos (threads) en paralelo. Con la tecnología Intel®
Hyper-Threading se puede llegar a doblar el número de hilos, incorporando lo
que se ha dado en llamar “núcleos lógicos”. A continuación se explica su
funcionamiento.
La tecnología Hyper-Threading (HT),
introducida por primera vez con el procesador Intel® Pentium® 4, se encuentra
en todos los procesadores Intel® Core™. Consiste en permitir la ejecución en
paralelo de diversos hilos en un procesador, incrementando la velocidad de
proceso de las aplicaciones que contengan varios hilos. Desde el punto de vista
del software, un procesador con hyper-threading funciona como un sistema
multiprocesador simétrico: por cada núcleo (físico) disponible hay dos núcleos
lógicos, que en la jerga técnica se denominan Siblings (hermanos).
Simplificando un poco, diremos que un procesador de cuatro núcleos con HT se
usa como procesador de ocho núcleos. Si el sistema operativo es capaz de
gestionar múltiples procesadores, no será necesario realizar ajuste alguno para
beneficiarse de las ventajas del hyper-threading.
A través de varios conjuntos de
registros y un complejo mecanismo de control, diversas instrucciones y flujos
de datos paralelos se asignan a etapas internas paralelas del pipeline. En este
punto se cubren posibles "huecos" en la línea de ejecución del
procesador, preferentemente con instrucciones de otra aplicación o hilo. Los
huecos se producen, por ejemplo, cuando un hilo debe esperar a la memoria
principal debido a un fallo de caché. La tecnología Hyper-Threading permite,
por lo tanto, el procesado paralelo y simultáneo de diversos hilos
(Simultaneous Multi-Threading o SMT).
Después de que el Hyper-Threading
fuera desarrollado para procesadores de un solo núcleo, desapareció con la introducción
de los procesadores multinúcleo. La tecnología volvió con la arquitectura
“Nehalem”, pero solo en los modelos de la gama alta de procesadores Intel®
Core™ i7. Con la 2ª generación de procesadores Intel® Core™, la tecnología
Hyper-Threading se encuentra ya disponible en muchos modelos de esta nueva
generación. Con los procesadores Intel® Core™ i3, incluso los ordenadores más
asequibles se benefician ya de la tecnología Hyper-Threading.
En cierto modo, y a
diferencia de la tecnología Hyper-Threading, la 2ª generación de procesadores
Intel® Core™ incluye mejoras adicionales para la gestión de los diferentes
núcleos: si una aplicación no se ha optimizado para trabajar con varios
núcleos, la tecnología Intel®
Turbo Boost permite revertir
la situación. En vez de duplicar el número de núcleos, usará uno solo a una velocidad superior mientras los demás
descansan y liberan recursos.
Arquitectura multinúcleo
La mayor diferencia entre un procesador
mono-núcleo a un
procesador multi-núcleo es que los primeros solo poseen
un "cerebro" para poder realizar o ejecutar procesos mientras que los multi-nucleo poseen varios "cerebros", los cuales pueden realizar los distintos procesos.
A su vez dicha arquitectura plantea problemas a los desarrolladores del software que les permitan explotar la capacidad de multithreading a través de núcleos múltiples.
procesador multi-núcleo es que los primeros solo poseen
un "cerebro" para poder realizar o ejecutar procesos mientras que los multi-nucleo poseen varios "cerebros", los cuales pueden realizar los distintos procesos.
A su vez dicha arquitectura plantea problemas a los desarrolladores del software que les permitan explotar la capacidad de multithreading a través de núcleos múltiples.
Conclusión
Después de las primeras
implementaciones de Hyperthread, que en ciertas aplicaciones era más lento que tener
un micro normal, parecía que nunca AMD intentaría realizar nada parecido.
Aunque CMT es otro tipo de
aproximación, la idea de forma general es la misma, aprovechar el área de
silicio del micro de forma más eficiente para mejorar las prestaciones.
AMD se decanta hacia una mayor
cantidad de núcleos para mejorar las prestaciones. Prepárate por que parece
claro que se incrementara el número de ellos de manera sustancial en tu próxima
compra.
