双核CPU与超线程的原理与区别

Intel双核与超线程的区别与联系

　　〔导读〕：在现有的计算机里，程序由多个执行线程组成的，这些线程是一系列相关指令。在个人电脑时代早期，大多数程序仅含有单个线程。

　　多线程、超线程，多内核

　　在现有的计算机里，程序由多个执行线程组成的，这些线程是一系列相关指令。在个人电脑时代早期，大多数程序仅含有单个线程。当时的操作系统在某一时间仅能运行一个此类程序。由于系统不能同时处理两项任务，下一个任务必须等到上一个任务处理结束时才能处理，后来的操作系统创新引入了多任务处理，从而能够挂起一个程序，以运行另一个程序。通过使用这种方式来迅速地切换程序，系统能够“看上去”同时运行多个程序。然而，事实上处理器一直运行的仅仅是单个线程。

　　2003 年，Intel在自家的至强上应用了新的技术：超线程技术，

　　超线程技术是在一颗CPU同时执行多个程序而共同分享一颗CPU内的资源，理论上能像两颗CPU一样在同一时间执行两个线程，这样，处理器需要多加入一个逻辑处理单元，而其余部分如整数运算单元（ALU）、浮点运算单元（FPU）、二级缓存（L2 Cache）则保持不变，这些部分是被分享的。

　　虽然采用超线程技术能同时执行两个线程，但它并不像两个真正的CPU那样，每个CPU都具有独立的资源。当两个线程都同时需要某一个资源时，其中一个要暂时停止，并让出资源，直到这些资源闲置后才能继续。因此超线程的性能并不等于两颗CPU的性能。

　　根据英特尔性能指标评测，通过在含有超线程技术的处理器上运行，采用多个线程编写的应用程序可获得高达 30% 的性能提升。更重要的是，两个程序能够同时在一枚处理器上运行，而无需来回切换（参见图1）。

　　我们能体会到的好处就是，当在运行一个巨大的游戏的时候，而CPU的占用率还没到100%，所以系统还能迅速的在DOC文档的攻略，浏览器搜索引擎里的秘籍以及播放自己喜欢音乐的Winamp中自由的切换。

　　图1. 超线程技术支持在单个处理器内核上同时执行两个线程

　　然而，超线程技术的性能提升受到了两个执行线程共享资源可用性的限制。结果，由于这些