突破3G大關！“超線程”Pentium 4急

除了提升處理器的頻率，Intel還為3.06GHz的Pentium 4注入了新的活力。與之前的Pentium 4相比，除了高達3GHz以上的運行頻率，3.06GHz的Pentium 4最大的閃光之處就是它包含了HyperThreading技術，即“超線程”技術，簡稱HT技術，Intel宣稱對于多任務操作以及運行多線程應用程序會有較大幫助。

盡管HyperThreading技術是第一次引入主流桌面處理器領域，但它并不是初次露面，早在今年年初的Intel春季年度開發論壇上，當時發布的“Prestonia”核心Xeon MP處理器就已經包含了該技術。Intel最初把HyperThreading定位于高檔的工作站和服務器領域，經過大半年的“預熱”和準備，才正式在Pentium 4中實現。

對于Pentium 4或Xeon處理器來說，因為它們具有超長流水線、高工作頻率的架構特點，當運行一般的軟件時，處理器有很多部分的運算單元是暫時閑置的，造成了大量處理器資源的浪費，而且頻率越高浪費越大，HyperThreading技術的設計思想是讓這些閑置的運算單元同時去并行執行其他線程的運算，從而最大限度的利用好處理器資源。因此，理論上具備HyperThreading技術的處理器要比不具備該技術的處理器擁有更高的執行效率。

HyperThreading技術的基本原理是在一個物理處理器核心基礎上虛擬兩個邏輯處理器核心，每個邏輯處理器核心都擁有各自的一套寄存器，如通用寄存器、控制寄存器及APIC寄存器等，兩套寄存器通過名為“thread level parallelism”的技術協同處理多個線程，使處理器具備同時運行兩個程序，或者是一個程序中兩個線程的并行運算能力。

對于支持多線程的操作系統和應用軟件來說，它們會認為具備HyperThreading技術的系統中確有兩個處理器，從而發出并行運算兩個線程的指令要求，如果這兩個線程可以由處理器中的不同運算單元分別完成，那HyperThreading技術就可以讓它們并行運算，從而達到了提高性能的目的；反之，如果這兩個線程都需要由處理器中的同一運算單元完成，那就無法實現并行運算了，也就不會提高性能，此時HyperThreading技術無法發揮作用。
 

帶有HyperThreading技術的Pentium 4標志，注意添加的“H T”字樣

以前多線程處理能力只有真正的多處理器系統才具備，現在擁有HyperThreading技術的單個處理器也能做到了，這確實是個較大的進步。需要強調的是使用HyperThreading技術的Pentium 4或Xeon處理器，它們并不像IBM的Power4或AMD的hammer那樣真正集成兩個物理處理器核心，即不具備完整的雙倍運算單元，所以其多線程處理能力是有限制和不完備的，還不能等效真正的雙處理器。另外，因為多線程處理對處理器緩存等資源也提出了更高的要求，而擁有HyperThreading技術的Pentium 4在這方面并無加強，所以它運行多線程應用的性能也必然與真正的雙處理器系統存在不少差距。

雖然一般來說使用HyperThreading技術應該會提高系統的性能，但如果出現資源不足的情況，甚至還可能會出現使用了HyperThreading技術后某些應用反而性能下降的情況；對此Intel方面承認確實存在有極少數性能下降的情況，但絕大多數應用程序的性能會有所提高，特別是使用多線程應用程序和同時運行兩個應用程序時。我們后面將通過實際的測試來求證HyperThreading技術對系統各方面性能的影響。<