用好CPU的超線程技術(shù)

2020-07-16 13:16:54

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供稿：網(wǎng)友

Intel推出超線程技術(shù)已經(jīng)很長(zhǎng)一段時(shí)間了，最先是當(dāng)時(shí)頻率最高的P4 3.06GHz一枝獨(dú)秀，率先支持超線程技術(shù)。到了現(xiàn)在，所有的800MHz外頻的Northwood都已經(jīng)搭上這趟快車(chē)了。然而很多用戶(hù)用上了支持超線程的硬件，卻從來(lái)不知道可以打開(kāi)超線程功能，更別說(shuō)更好地利用這項(xiàng)技術(shù)帶來(lái)的性能提高了。筆者在這篇文章里面就要與大家分享有效利用超線程技術(shù)的可行方法。
　　簡(jiǎn)而言之，超線程就是讓操作系統(tǒng)相信你有兩個(gè)處理器，也就是一個(gè)CPU當(dāng)兩個(gè)用的技術(shù)。要實(shí)現(xiàn)超線程技術(shù)需要具備三個(gè)條件。
　　1.處理器支持；
　　2.主板支持，包括老主板升級(jí)BIOS支持；
　　3.操作系統(tǒng)支持（Windows XP能很好支持，Windows 2K也可支持，Windows 98，Windows NT不支持）。
　　這在當(dāng)初2002年底推出的時(shí)候沒(méi)有多少人的機(jī)器能滿(mǎn)足條件，但是目前新配機(jī)器的用戶(hù)應(yīng)該很容易滿(mǎn)足這樣的要求。如果您的機(jī)器滿(mǎn)足這樣的條件，不妨繼續(xù)看下去。
超線程技術(shù)對(duì)性能的影響
　　首先我們要知道，超線程技術(shù)對(duì)性能的影響與使用的軟件有直接聯(lián)系，不能一概而論。有的讀者以為兩個(gè)處理器可以提高雙倍性能，筆者要告訴大家就算真的有兩個(gè)物理CPU并行工作也根本不可能有這樣的提高。據(jù)Intel方面解釋?zhuān)€程技術(shù)能夠提高30%以上的性能。據(jù)目前測(cè)試和使用的情況來(lái)看，除非運(yùn)行某些特別為超線程，多任務(wù)優(yōu)化代碼的軟件，否則超線程對(duì)系統(tǒng)性能的提高比較有限。當(dāng)然，因?yàn)閃indows XP系統(tǒng)對(duì)超線程支持較好，打開(kāi)超線程之后，系統(tǒng)整體性能會(huì)有一定提高，而且在實(shí)際使用中用戶(hù)一般多項(xiàng)任務(wù)同時(shí)處理，在這種狀態(tài)下，打開(kāi)超線程對(duì)整體性能的提高還是比較明顯的。
　　然而，如果程序只支持單線程的話，打開(kāi)超線程不會(huì)有性能上的提高，而且剛剛我們提到超線程技術(shù)的兩個(gè)虛擬邏輯處理器使用一套執(zhí)行單元，緩存。如果兩者之間產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)資源的情況，系統(tǒng)會(huì)增加一定的延遲，就有可能產(chǎn)生打開(kāi)超線程之后性能反而下降的情況。因?yàn)槌€程本身是由服務(wù)器領(lǐng)域轉(zhuǎn)化到桌面系統(tǒng)的，甚至有的軟件，有的硬件還可能和超線程產(chǎn)生兼容性問(wèn)題，如果打開(kāi)超線程，軟件就不能運(yùn)行，或者運(yùn)行不正常。據(jù)我們了解，一些PC供應(yīng)商，比如DELL，在整機(jī)出貨的時(shí)候默認(rèn)關(guān)閉超線程，就是考慮到可能存在一定兼容性問(wèn)題，而且性能提高有限甚至有少數(shù)反而下降。
　　當(dāng)然總的來(lái)說(shuō)，超線程技術(shù)帶來(lái)的是正面的影響，能夠在不提高系統(tǒng)頻率的情況下提高性能，是當(dāng)前CPU設(shè)計(jì)的大勢(shì)所趨。隨著軟件的成熟，系統(tǒng)的完善，如今的超線程技術(shù)已經(jīng)基本不會(huì)產(chǎn)生多大的兼容性問(wèn)題了，所以筆者建議如果大家的機(jī)器能夠打開(kāi)超線程，又是使用Windows XP操作系統(tǒng)，還是打開(kāi)超線程比較合算。
　　當(dāng)主板BIOS中打開(kāi)超線程支持之后，系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)有的主板就能顯示對(duì)超線程的支持，認(rèn)出兩個(gè)處理器，如下圖。

　　進(jìn)入系統(tǒng)之后更是可以在設(shè)備管理器里面認(rèn)出兩個(gè)處理器。

　　更加直觀的方法是打開(kāi)任務(wù)管理器之后，進(jìn)入性能選項(xiàng)卡，可以看到CPU使用記錄欄里面有兩個(gè)CPU的使用記錄，如下圖。

完美控制超線程對(duì)性能的影響
　　筆者剛剛的分析中提到，有些特定的應(yīng)用程序在打開(kāi)超線程的時(shí)候會(huì)變慢，有的甚至運(yùn)行不正常，如果遇到這種問(wèn)題，你怎么辦？通常的辦法只能是在BIOS里面關(guān)閉超線程，代價(jià)就是系統(tǒng)大多數(shù)程序以及系統(tǒng)本身效率下降，雖然幅度不大，但是對(duì)性能的影響仍然存在。特別是一些專(zhuān)門(mén)使用多媒體壓縮的用戶(hù)，哪怕是5%以?xún)?nèi)的性能提高都可以使壓縮時(shí)間大為縮短。而且超線程的確在這一方面特別有效。那么有沒(méi)有方法使得你又享受超線程帶來(lái)的快感，同時(shí)減小它帶來(lái)的不良影響呢？
　　首先我們自然而然會(huì)想到在操作系統(tǒng)中對(duì)那些受超線程不良影響的程序指定使用單處理器模式，這是完全可行的。

　　在任務(wù)管理器里面找到如上圖的設(shè)置附屬，選擇CPU0，不要選CPU1，如下圖所示。這樣這個(gè)任務(wù)就被分配給了真實(shí)的CPU，而不是虛擬的CPU1。

　如果你具備了雙CPU，又都支持超線程，那么系統(tǒng)里面會(huì)出現(xiàn)4個(gè)CPU，在這里，前兩個(gè)是真實(shí)的，后兩個(gè)是虛擬的，大家不要搞錯(cuò)。
　　這種方法雖然控制了超線程的應(yīng)用，但是存在一些問(wèn)題：
　　1.系統(tǒng)自帶的任務(wù)管理器太過(guò)簡(jiǎn)單，而且每次都要手動(dòng)選擇，它不會(huì)記住你的選擇。
　　2.一些全屏運(yùn)行的程序在切換時(shí)會(huì)發(fā)生鎖死。
　　筆者介紹一種更有效的工具：THG Task Assignment Manager。這本來(lái)是一款用在多處理器系統(tǒng)里面分配任務(wù)的工具，但是因?yàn)槌€程系統(tǒng)也有兩個(gè)處理器，加上它可以解決上文所說(shuō)的問(wèn)題，所以這里成為任務(wù)管理器的替代者很合適。下載之后，直接解開(kāi)運(yùn)行，看到程序主界面。

　　這個(gè)面板就是用來(lái)分配處理器的，只要選中一個(gè)任務(wù)，點(diǎn)下面的分配就可以調(diào)出分配窗口，這里和系統(tǒng)自帶的區(qū)別不大。

　　第二個(gè)面板才是這款軟件的重點(diǎn)，它可以指定分配方案，并且記住，下次只要再開(kāi)程序還是會(huì)產(chǎn)生效果。分配方法是：用Browse找到要分配的程序，點(diǎn)Add后，指定一個(gè)CPU。
實(shí)際分配方案
　　按筆者上面提到的方法，我們把我們認(rèn)為可能受到超線程不利影響的程序都分配給CPU0來(lái)執(zhí)行，那么我們可以在不關(guān)閉超線程的情況下，降低超線程帶來(lái)的負(fù)面影響。根據(jù)實(shí)際測(cè)試，使用自己分配的方案可以在超線程起反作用的時(shí)候提高性能。
　　至于到底應(yīng)該給什么程序分配單線程，什么程序分配超線程，具體情況只有具體分析。每一款程序不同，每一臺(tái)機(jī)器也不一樣，大家要自己摸索結(jié)論了。筆者這里提供一些經(jīng)驗(yàn)。
　　1.對(duì)于打開(kāi)超線程后產(chǎn)生問(wèn)題的軟件，嘗試僅用物理處理器。
　　2.如果你經(jīng)常頻繁使用兩款軟件，比如你一邊壓mp3，一邊寫(xiě)文章，又如一邊掃毒，一邊上網(wǎng)。這種情況你可以嘗試分別分配兩個(gè)處理器給不同工作，這樣比起操作系統(tǒng)自己分配要好。
　　3.有一些用戶(hù)經(jīng)常整夜壓音樂(lè)，壓MPEG 4或者其他格式電影。這種情況下可以自己作評(píng)測(cè)：用一段測(cè)試片斷，分別運(yùn)行在僅用物理處理器和使用系統(tǒng)默認(rèn)自動(dòng)分配任務(wù)兩種狀態(tài)，看哪一個(gè)更加快。這樣可以為你節(jié)省很多時(shí)間。
　　4.有一些用戶(hù)專(zhuān)門(mén)運(yùn)行科學(xué)計(jì)算程序，比如MATLAB，比如MATHEMATICA，還有很多行業(yè)軟件，比如電路設(shè)計(jì)軟件，三維建模軟件。一些著名軟件已經(jīng)越來(lái)越多地為超線程優(yōu)化，但是仍有不少軟件不能很好支持超線程。這些軟件您更有必要自己測(cè)試一下，因?yàn)楹芏鄷r(shí)候一些程序一運(yùn)行就是幾天，甚至幾個(gè)禮拜，對(duì)這種程序榨干系統(tǒng)的性能很重要。
　　5.對(duì)游戲用戶(hù)，超線程并不會(huì)有多大幫助。
總結(jié)
　　超線程如今已經(jīng)不是什么新鮮東西了，但是真正用好超線程仍然不簡(jiǎn)單，大多數(shù)用戶(hù)僅僅知道讓操作系統(tǒng)自動(dòng)分配任務(wù)。通過(guò)筆者今天的分析，大家應(yīng)該更加清楚超線程的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，使用筆者推薦的軟件和任務(wù)分配方案，大家可以做到對(duì)自己系統(tǒng)的微調(diào)。當(dāng)然這里筆者只是提出建議，真正的方案一定要大家自己嘗試了。希望大家能夠利用好超線程，不為新技術(shù)白白付錢(qián)。
　　最后筆者提一句：如果你超前于大眾，已經(jīng)使用了多處理器系統(tǒng)，那么本文的方法對(duì)你更加有啟發(fā)作用，你可以嘗試多種分配方案，找到適合自己的最佳方案！

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