Компания Intel внедрила в свои процессоры, основанные на микропроцессорной архитектуре Nehalem, много новаторских разработок. Сегодня мы рассмотрим одну из них, а именно Hyper-Threading.

Эта технология не нова, она применялась еще на процессорах Pentium 4. Но в то время на рынке еще не существовали многоядерные процессоры, соответственно программное обеспечение не было оптимизировано под многопоточность и толку от Hyper-Threading было мало. Хотя в определенных программах прирост производительности, достигающий 30 процентов, все же наблюдался.

В современных условиях Hyper-Threading часто положительно сказывается на росте производительности процессора при кодировании видео, архивации и многих других операциях, оптимизированных под многопоточность.

Будет интересно проверить, насколько эффективна эта технология в современных играх на примере процессора Intel Core i7 i920.

На текущий момент большинство покупателей интересует не дорогая старшая линейка процессоров Intel Core i7 LGA 1366, а более доступные Core i5 и i7 в исполнении LGA 1156. Сегодняшнее тестирование покажет, есть ли польза от поддержки технологии Hyper-Threading двух- и четырехъядерными процессорами Intel.

Подробно ознакомиться с технологией Hyper-Threading можно на официальном сайте Intel .

Тестовая конфигурация

Тесты проводились на следующем стенде:

• Процессор: Intel Core i7 920 (Bloomfield, D0, L3 8 Мб), 1.18 В, Turbo Boost - on, Hyper Threading - off/on - 2660 @ 4000 МГц
• Материнская плата: GigaByte GA-EX58-UD5, BIOS F5
• Видеокарта: Zotac GeForce GTX 260 896 Mбайт (576/1242/2000 МГц) - 2 шт
• Система охлаждения CPU: Cooler Master V8 (~1100 об/мин)
• Оперативная память: 2 x 2048 Мбайт DDR3 Corsair TR3X6G1600C7 (Spec: 1528 МГц / 8-8-8-20-1t / 1.5 В) , X.M.P. - off
• Дисковая подсистема: SATA-II 500 Гбайт, WD 5000KS, 7200 об/мин, 16 Мбайт
• Блок питания: FSP Epsilon 700 Ватт (штатный вентилятор: 120-мм на вдув)
• Корпус: открытый тестовый стенд
• Монитор: 24" BenQ V2400W (Wide LCD, 1920x1200 / 60 Гц)

Программное обеспечение:

• Операционная система: Windows 7 build 7600 RTM x86
• Драйвер видеокарты: NVIDIA Display Driver 195.62
• RivaTuner 2.24c
• MSI AFTERBURNER 1.4.2

Инструментарий и методика тестирования

Сегодня будет проверена работоспособность Hyper-Threading у двух- и четырехъядерных процессоров. Двухъядерный процессор был получен путем отключения двух ядер у CPU i920 через БИОС материнской платы. Таким же путем был съэмулирован трехъядерный процессор, чтобы получить полную картину производительности двух-, трех- и четырехъядерных процессоров с отключенным Hyper-Threading и двух- и четырехъядерных CPU с включенным Hyper-Threading, в разных играх.

Результаты тестирования на диаграммах представлены в следующей последовательности:

• 2 ядра, технология Hyper-Threading отключена
• 2 ядра, технология Hyper-Threading включена
• 3 ядра, технология Hyper-Threading отключена
• 4 ядра, технология Hyper-Threading отключена
• 4 ядра, технология Hyper-Threading включена

Во-первых, такая последовательность, предположительно, должна соответствовать теоретическому распределению производительности. По опыту, технология Hyper-Threading обеспечивает прирост производительности в пределах 30%. Этого явно недостаточно для победы двухъядерного процессора с включенной технологией Hyper-Threading над "честным" трёхядерным, если только не имеется ошибки в реализации программного обеспечения (например, если ядер меньше четырёх, программа работает только на двух ядрах, при этом третье не используется в принципе - в таком варианте виртуальные четыре ядра могут быть быстрее реальных трёх). Мы, однако, не будем полагаться на небрежность и возможные ошибки программистов.

Во-вторых, при таком размещении можно более удобно сравнивать строки, отвечающие на актуальный вопрос: а нужно ли владельцу "игровой" машины активировать технологию Hyper-Threading в своём процессоре? Даёт ли эта технология преимущества именно в играх?

Что касается гипотетического трёхъядерника, то он здесь присутствует скорее ради научного интереса, так как подобного процессора в природе не существует и не ожидается. Однако благодаря наличию этой строки в диаграмме можно судить о том, есть ли смысл в выпуске подобного процессора компанией Intel так же, как это ранее сделала AMD.

Тестирование игровых приложений проводилось в разрешениях 1280х1024, в котором видеокарты выдают максимальный результат, за счет чего легче отследить разницу в производительности процессора, с активированными двумя, тремя, четырьмя ядрами и включенном/выключенным Hyper-Threading (далее кратко - НТ).

В следующих играх использовались средства измерения быстродействия (бенчмарк):

• Batman: Arkham Asylum
• Colin McRae: DIRT 2
• Crysis Warhead (ambush)
• Far Cry 2 (ranch small)
• Lost Planet: Colonies (area1)
• Resident Evil 5 (scene 1)
• Tom Clancy"s H.A.W.X.
• S.T.A.L.K.E.R.: Call of Pripyat (SunShafts)
• Street Fighter 4
• World in Conflict: Soviet Assault

Игра, в которой производительность замерялась путем загрузки демо сцен:

• Left 4 Dead 2

В данных играх производительность измерялась с помощью утилиты FRAPS v3.0.3 build 10809:

• Anno 1404
• Bionic Commando
• Borderlands
• Call of Duty 4: Modern Warfare 2
• Dragon Age: Origin
• Fallout 3: Broken Steel
• Gears of War
• Grand Theft Auto 4
• Mass Effect
• Mirrors Edge
• Need for Speed: SHIFT
• Operation Flashpoint: Dragon Rising
• Overlord 2
• Prototype
• Race Driver: GRID
• Red Faction: Guerrilla
• Risen
• Sacred 2: Fallen Angel

Во всех играх замерялись минимальные и средние значения FPS.

В тестах, в которых отсутствовала возможность замера min fps , это значение измерялось утилитой FRAPS.

VSync при проведении тестов был отключен.

Чтобы избежать ошибок и минимизировать погрешности измерений, все тесты производились по три раза. При вычислении avg fps за итоговый результат бралось среднеарифметическое значение результатов всех прогонов. В качестве min fps выбиралось минимальное значение показателя по результатам трех прогонов.

Перейдем непосредственно к тестам.

Всем привет Поговорим сегодня о таком как Hyper-threading, я постараюсь доступно рассказать что это такое и для чего это нужно. В принципе, честно говоря рассказывать особо и нечего. Hyper-threading это технология потоков в процессорах Intel, сами потоки не являются ядрами, однако таки увеличивает производительность процессора. Хотя некоторые продвинутые юзеры считают что никакого положительного эффекта нет, я же замечал совсем обратное.

Эти потоки появились еще в процах Pentium 4 на 478 сокете. Если вы не знаете что это за сокет, то я вам скажу, это очень старый сокет, и наверно не все знаю о нем, хотя это первый сокет, где были процессоры Intel с одним ядром, но двумя потоками. На одно ядро может быть только два потока, вообще эти потоки пришли из семейства серверных процессоров Xeon.

Сама Windows не понимает что такое потоки, она их видит как ядра, поэтому вы можете себе представить, что такое Pentium 4 на 478 сокете, который в виндовсе определялся как двухядерный. Что-то я совсем не написал, что 478 сокет был особо актуален в 2002-2004 годах, ну примерно в это время. Мой первый компьютер был именно на этом сокете

Кстати, Windows 10 в диспетчере задач уже показывает и количество ядер и количество потоков! Если что, то это вкладка Производительность в диспетчере, там выбираете раздел ЦП, и там будет написано сколько ядер и сколько потоков, при этом потоки там обозначаются как логические процессоры.

Что еще интересно, что в процессорах на 775-том сокете, я имею ввиду не Pentium 4 или Pentium D, а те которые новее, то там технология Hyper-threading отсутствовала вообще. Например в Q9650 и близких к нему процессорах не было потоков, хотя Q9650 можно назвать наверно самым мощным процессором на 775-тый сокете. Нет, ну есть конечно еще и QX9770, но он куда горячее и прожорливее..

Нужны ли потоки? Увеличивается ли на самом деле производительность с ними? Я думаю что конечно увеличивается, не даром же эту технологию сперва внедрили, а потом, то есть уже к сегодняшнему времени кардинально доработали, но название менять не стали, так и осталось Hyper-threading.

Сегодня Hyper-threading присутствует в процессорах серии Core i3/i7, есть редкие модели i5, где есть тоже потоки, но там два ядра. Обычно в i5 идет четыре ядра. Это все я пишу без учета сокета, я просто не помню на каком именно сокете идет i5 с потоками, но вроде бы это не 1150 и не 1155 сокет, а старее, вроде 1156.. Еще в ноутбуках есть i5 с потоками, но двумя ядрами. Что мы имеем на деле, например i3 имеет два ядра, но четыре потока, соответственно винда видит i3 как четырехядерный. В i7 уже четыре ядра, но так как есть потоки, то винда соответственно видит его восьмиядерным.

В современных моделях Pentium уже нет потоков, зато есть у мобильных Атомов. У моей мамы комп на базе двухядерного Атома 330, но так как есть потоки, то винда его видит как четырехядерный

Блин, но вот самое главное я не написал, что вообще такое эти потоки? В общем не буду вдаваться в термины всякие, напишу так. Процессор с потоками обрабатывает сразу не один поток, а два. И если есть какой-то простой в потоке, ну мало ли, там может ошибка какая-то, или ожидание данных, то в это время второй поток не останавливается. Это позволяет загрузить процессор максимально, чем без потоков. То есть все это на деле позволяет оптимизировать работу процессора.

По тестам наличие потоков не всегда улучшает производительность, почему так я не знаю, да и вообще в интернетах есть приличный спор на эту тему. Некоторые уверены что с Hyper-threading только хуже и даже рекомендуют его отключать. Может эти слухи пошли со старых процессоров, ну например Pentium 4 или Pentium D (модели D955, D965), в те времена программы не особо были оптимизированы на многопоточную работу.

Но лично мое мнение, что Hyper-threading таки улучшает производительность. Ну смотрите сами, вот у меня стоит Pentium G3220. Добавить к нему потоки и уже будет уже как Core i3, а он дороже нааамного, но при этом и производительнее. Ведь основное отличие i3 от Pentium это именно потоки, это из-за них и цена настолько отличается, все остальное ведь почти одинаково, даже TDP почти такое же. Разве что у i3 немного лучше встроенное видео, но главное, как мне кажется это таки потоки. Сравнивая, я имел ввиду Pentium G3220 и i3-4130, второй дороже почти в два раза.. Ну это как пример.. Так что такие дела ребята

Ну все ребятишки, на этом уже все, надеюсь что все вам тут было понятно и что теперь вы знаете для чего нужны потоки в процессоре. Удачи вам и чтобы у вас все в жизни было отлично

16.11.2016

Под названием Hyper-Threading.

Терминология

Терминология в мире технологий может быть запутанной и легко
забывается, поэтому давайте начнем с разъяснения значения терминов,
которые я буду использовать здесь. Многоядерным процессором называется
процессор, содержащий более одного ядра в одной интегральной схеме.
Многочиповый означает несколько микросхем, объединенных вместе.
Многопроцессорный означает несколько отдельных процессоров, совместно
работающих в одной системе. И конечно, ЦП означает центральный
процессор, имеющий одно или более ядер, каждое из которых имеет
устройство выполнения (с которого и выполняется вся математика).

Hyper-Threading

Так что же такое технология hyper-threading? Термин Hyper-threading
используется компанией Intel для определения их технологии, которая
позволяет операционной системе воспринимать одно ядро ЦП, как два ядра.
Таким образом, операционная система работает с таким ядром так же, как с
любым многоядерным чипом, направляя на него одновременно несколько
процессов. Хотя при помощи этой технологии можно заставить систему
воспринимать одно ядро, как три или более ядер, сложность архитектуры
ограничила компанию Intel до выпуска hyper-threaded ядер, которые могут
восприниматься только как два ядра.

Здесь нет никакого фокуса. Компания Intel разработала архитектуру
чипа для обработки процессов так же, как это делают многоядерные
процессоры. По сути, компания Intel дублировала интенсивно используемые
области ядра ЦП и обеспечила использование этих секций несколькими
процессами одновременно. Поскольку эти области ядра являются раздельными
(они находятся на одном кристалле, но используют различные области
этого кристалла), эти процессы не мешают друг другу. Такие
hyper-threading-совместимые ядра представляют собой не совсем то же
самое, что многоядерные процессоры; не любой процесс может одновременно
выполняться с другим процессом, он должен использовать отдельную часть
ядра для своих операций.

Hyper-threading представляет собой пример одновременной
многопоточности (Simultaneous Multi-Threading - SMT). SMT является одним
из двух типов многопоточности. Другой тип называется временной
многопоточностью (Temporal Multi-Threading - TMT). При TMT ядро
процессора выполняет инструкции сначала от одного потока, затем от
другого, и затем снова от первого, и поэтому пользователю кажется, что
выполняется сразу два потока, когда на самом деле потоки просто делят
время ЦП между собой. При SMT инструкции от каждого потока могут
выполняться одновременно. Эти технологии могут использоваться для
повышения производительности.

Пользователям также следует знать, что не все ОС поддерживают
технологию hyper-threading. По заявлению компании Intel следующие ОС от
Microsoft полностью оптимизированы под поддержку технологии
hyper-threading:

Microsoft Windows XP Professional Edition

Microsoft Windows XP Home Edition

Microsoft Windows Vista Home Basic

Microsoft Windows Vista Home Premium

Microsoft Windows Vista Home Ultimate

Microsoft Windows Vista Home Business

И как говорят в компании Intel, следующие ОС не полностью
оптимизированы под технологию hyper-threading, и поэтому данная
технология должна быть отключена в настройках BIOS:

Microsoft Windows 2000 (все версии)

Microsoft Windows NT 4.0

Microsoft Windows ME

Microsoft Windows 98

Microsoft Windows 98 SE

Иногда у таких приложений, как FireFox ,
возникают проблемы с hyper-threading. Лучшим способом решения этой
проблемы является запуск приложения в режиме совместимости с Windows 98.
Для этого нужно нажать правой клавишей мыши на значке приложения,
перейти в свойства, выбрать совместимость и отметить флажком опцию
"Запустить приложение в режиме совместимости (Run this program in
compatibility mode)", выбрав Windows 98. Это отключит технологию
hyper-threading для данного приложения, поскольку Windows 98 не
поддерживает hyper-threading.

Преимущества Hyper-Threading

Есть множество преимуществ hyper-threading. Компания Intel
утверждает, что дублирование определенных областей ядра ЦП увеличивает
размер ядра примерно на 5 процентов, но при этом обеспечивает прирост
производительности на 30 процентов по сравнению с другими идентичными
ядрами процессоров без hyper-threading.

Недостатки Hyper-Threading

advertisement

//
//]]-->

Хотя hyper-threaded ядра ЦП не обеспечивают полного объема
преимуществ многоядерных процессоров, они все же имеют значительные
преимущества по сравнению с обычными одноядерными процессорами. Конечно,
всегда полезно знать о том, какие недостатки имеются у технологии,
прежде чем ее использовать. Одним недостатком многих применений является
высокий уровень энергопотребления. Поскольку все области ядра нуждаются
в питании (даже в режиме ожидания), общий уровень энергопотребления
hyper-threading ядер, а также всех ядер с поддержкой SMT, выше. Без
максимального использования улучшений скорости, предлагаемых
hyper-threaded ядром, оно просто будет ядром, потребляющим больше
электроэнергии. Для многих ситуаций, включая фермы серверов, и мобильные
компьютеры, такое повышенное энергопотребление нежелательно.

Более того, если сравнить hyper-threaded ядро ЦП с non-hyper-threaded
ядром, вы заметите значительное повышение переполнения кэша. ARM
утверждает, что это повышение может составлять до 42%. Сравните это
значение с многоядерными процессорами, где переполнение кэша снижено на
37%, и это действительно станет важным.

Теперь, после прочтения информации обо всех этих недостатках вы,
возможно, решите, что эти hyper-threaded ядра бесполезны. И вы правы, в
некоторых ситуациях. Например, если энергопотребление является основным
аспектом в вашей ситуации, то hyper-threaded ядра (или любые другие ядра
с поддержкой SMT) будут нежелательными. Однако даже если потребление
мощности стоит высоко в списке ваших требований, hyper-threaded ядра
могут быть подходящим вариантом. Возьмём для примера серверную ферму.
Обычно во внимание принимается энергопотребление фермами серверов (эти
счета могут составлять многие тысячи долларов в месяц!). Однако в
сегодняшних фермах серверов многие серверы являются виртуальными.
Поэтому вполне может быть, что у вас есть несколько виртуальных серверов
на одном физическом сервере, при этом требования производительности
этих серверов не выше среднего. Вполне возможно, что такой тип
конфигурации обеспечит достаточный уровень использования ЦП, чтобы
использовать максимальный объем производительности hyper-threaded ядер,
при этом энергопотребление будет сведено до минимума.

Как всегда, важно четко учитывать все рабочие обстоятельства, прежде
чем решить использовать технологию. Технологий без недостатков
практически не бывает. Как правило, польза или бесполезность
определенной технологии применительно к вашей ситуации выявляется только
после тщательного пересмотра всех ее достоинств и недостатков.
Hyper-threading - это всего лишь технология. Для дополнительной
информации по этой теме рекомендую прочесть две мои предыдущие статьи. Во-первых, статью о , в которой объясняется, как многоядерные процессоры получают доступ к кэш-памяти. Во-вторых, мою статью о сродстве процессоров ,
в которой говорится о взаимодействии между приложениями и
множественными ядрами. Если у вас возникли вопросы о моей статье,
присылайте их мне на почту, и я постараюсь ответить как можно быстрее.

Рассел
Хичкок (Russell Hitchcock) работает консультантом, в его обязанности
входит сетевое аппаратное обеспечение (networked hardware), контрольные
системы и антенны. Рассел также пишет технические статьи на различные

Пользователи, которые хоть раз занимались настройкой BIOS, уже вероятно замечали, что там встречается непонятный многим параметр Intel Hyper Threading. Многие не знают, что это за технология и с какой целью она используется. Попробуем разобраться, что собой представляет Hyper Threading и как можно включить использование этой поддержки. Также постараемся разобраться, какие преимущества для работы компьютера дает данная настройка. Здесь в принципе нет ничего сложного для понимания.

Intel Hyper Threading: что это такое?
Если не лезть глубоко в дебри компьютерной терминологии, а выражаться простым языком, то данная технология была разработана для того, чтобы увеличить поток команд, обрабатываемых одновременно центральным процессором. Современные процессорные чипы, как правило, используют имеющиеся вычислительные возможности всего на 70%. Остальное остается, так сказать, про запас. Что же касается обработки потока данных, то в большинстве случаев используется всего один поток, несмотря на то, что в системе применяется многоядерный процессор.

Основные принципы работы
Для того чтобы увеличить возможности центрального процессора, была разработана специальная технология Hyper Threading. Данная технология позволяет легко разбивать один поток команд на два. Также существует возможность добавлять второй поток к уже имеющемуся. Только такой поток является виртуальным и не работает на физическом уровне. Такой подход позволяет существенно увеличить производительность процессора. Вся система, соответственно, начинает работать быстрее. Прирост производительности центрального процессора может достаточно сильно колебаться. Об этом речь еще пойдет отдельно. Однако сами разработчики технологии Hyper Threading утверждают, что до полноценного ядра она не дотягивает. В некоторых случаях использование данной технологии является оправданным на все сто. Если знать суть процессоров Hyper Threading, то результат не заставит долго ждать.

Историческая справка
Окунемся немного в историю данной разработки. Поддержка Hyper Threading впервые появилась только в процессорах Intel Pentium 4. Позже реализация данной технологии была продолжена в серии Intel Core iX (X здесь обозначает серии процессоров). Стоит отметить, что в линейке процессорных чипов Core 2 она по какой-то причине отсутствует. Правда, тогда прирост производительности был довольно слабым: где-то на уровне 15-20%. Это говорило о том, что процессор не обладал необходимой вычислительной мощностью, а созданная технология практически обогнала свое время. Сегодня поддержка технологии Hyper Threading имеется уже практически во всех современных чипах. Для увеличения мощности центрального процессора сам процесс использует всего 5% поверхности кристалла, оставляя при этом место для обработки команд и данных.

Вопрос конфликтов и производительности
Все это конечно хорошо, но при обработке данных в некоторых случаях может наблюдаться замедление работы. Это по большей части связано с так называемым модулем предсказания ветвления и недостаточным объемом кэша, когда осуществляется его постоянная перезагрузка. Если же говорить об основном модуле, то в данном случае ситуация складывается так, что в некоторых случаях первый поток может потребовать данные из второго, которые могут в этот момент оказаться не обработаны или находятся в очереди на обработку. Также не менее распространенными являются ситуации, когда ядро центрального процессора имеет очень серьезную нагрузку, а основной модуль несмотря на это, продолжает посылать не него данные. Некоторые программы и приложения, например, ресурсоемкие онлайн-игры, могут серьезно притормаживать только по тому, что в них отсутствует оптимизация под применение технологии Hyper Threading. Что же получается с играми? Пользовательская компьютерная система со своей стороны пытается оптимизировать потоки данных из приложения на сервере. Проблема в том, что игра не умеет самостоятельно распределять потоки данных, сваливая все в одну кучу. По большому счету, она может быть просто не рассчитана на это. Иногда в двухядерных процессорах рост производительности получается существенно выше, чем в 4-ядерных. Просто у последних не хватает вычислительной мощности.

Как включить Hyper Threading в BIOS?
Мы уже немного разобрались с тем, что собой представляет технология Hyper Threading, и познакомились с историей ее развития. Мы вплотную подобрались к пониманию того, что собой представляет технология Hyper Threading. Как активировать данную технологию для использования в работе процессора? Здесь все делается достаточно просто. Необходимо использовать подсистему управления BIOS. Вход в подсистему осуществляется при использовании клавиш Del, F1, F2, F3, F8, F12, F2+Del и т.д. Если вы используете ноутбук Sony Vaio, то для них предусмотрен специфичный вход при использовании специализированной клавиши ASSIST. В настройках BIOS, если используемый вами процессор поддерживает технологию Hyper Threading, должна иметься специальная строка настройка. В большинстве случаев она выглядит как Hyper Threading Technology, а иногда – как Function. В зависимости от разработчика подсистемы и версии BIOS, настройка данного параметра может содержаться либо в главном меню, либо в расширенных настройках. Чтобы задействовать данную технологию, необходимо войти в меню параметров и установить значение на Enabled. После этого необходимо сохранить выполненные изменения и осуществить перезагрузку системы.

Чем полезна технология Hyper Threading?
В заключение хотелось бы говорить о преимуществах, которые дает использование технологии Hyper Threading. Для чего все это нужно? Зачем необходимо увеличить мощность процессора при обработке информации? Тем пользователям, которые работают с ресурсоемкими приложениями и программами, ничего объяснять не нужно. Многие наверняка знают, что графические, математические, проектировочные пакеты программ в процессе работы требуют очень много системных ресурсов. Из-за этого вся система нагружается настолько, что начинает жутко тормозить. Чтобы этого не происходило, рекомендуется активировать поддержку Hyper Threading.

15.03.2013

Технология Hyper-Threading появилась в процессорах Intel, страшно сказать, уже больше 10 лет назад. И в данный момент она является важным элементов процессоров Core. Однако вопрос в необходимости HT в играх все еще до конца не понятен. Мы решили провести тест, чтобы понять, нужен ли геймерам Core i7, или лучше обойтись Core i5. А также выяснить насколько Core i3 лучше Pentium.

Hyper-Threading Technology, разработанная компанией Intel, и эксклюзивно используемая в процессорах компании, начиная с достопамятного Pentium 4, в данный момент является чем-то само собой разумеющимся. Ею оснащено значительное число процессоров текущего и предыдущих поколений. Будет она использоваться и в ближайшем будущем.

И необходимо признать, что технология Hyper-Threading полезна, и позитивно влияет на производительность, иначе Intel не стала бы использовать ее для позиционирования своих процессоров внутри линейки. Причем не как второстепенный элемент, а один из важнейших, если не самый важный. Чтобы было понятно, о чем мы говорим, мы подготовили табличку, которая позволяет легко оценить принцип сегментирования процессоров Intel.

Как видите отличий между Pentium и Core i3, а также между Core i5 и Core i7 совсем мало. Фактически модели i3 и i7, отличаются от Pentium и i5 только размером кэша третьего уровня приходящимся на одного ядро (не считая тактовой частоты, конечно). У первой пары это 1,5 мегабайта, а у второй – 2 мегабайта. Это отличие не может коренным образом повлиять на производительность процессоров, так как разница в объеме кэша сильно мала. Именно поэтому Core i3 и Core i7 получили поддержку технологии Hyper-Threading, которая и является главным элементом, позволяющим этим процессорам иметь преимущество в производительности над Pentium и Core i5, соответсвенно.

В итоге чуть больший кэш и поддержка Hyper-Threading позволят выставлять значительно более высокие цены на процессоры. Для примера процессоры линейки Pentium (около 10 тыс. тенге) примерно в два раза дешевле, чем Core i3 (около 20 тыс. тенге), и это притом, что физически, на аппаратном уровне они абсолютно одинаковы, и, соответсвенно, имеют одинаковую себестоимость. Разница в цене между Core i5 (около 30 тыс. тенге) и Core i7 (около 50 тыс. тенге) также очень велика, хоть и меньше двух крат в младших моделях.

Насколько обоснована такая прибавка в цене? Какой реальный прирост дает Hyper-Threading? Ответ давно известен: прирост бывает разный – все зависит от приложения и его оптимизации. Мы решили проверить, что дает HT в играх, как одним из самых требовательных “бытовых” приложений. К тому же данный тест будет отличным дополнением к нашему предыдущему материалу посвященному влиянию количества ядер в процессоре на игровую производительность .

Перед тем как переходить к тестам, давайте вспомним (ну или узнаем), что такое Hyper-Threading Technology. Как высказывалась сама Intel, представляя данную технологию много лет назад, ничего особенно сложного в ней нет. Фактически, все что нужно для внесения HT на физическом уровне – это добавление к одному физическому ядру не одного набора регистров и контроллера прерываний, а двух. В процессорах Pentium 4 эти дополнительные элементы увеличивали количество транзисторов всего на пять процентов. В современных ядрах Ivy Bridge (равно как и в Sandy Bridge, и будущем Haswell) дополнительные элементы даже для четырех ядер не увеличивают кристалл даже на 1 процент.

Дополнительные регистры и контроллер прерываний, вкупе с программной поддержкой позволяют операционной системе видеть не одно физическое ядро, а два логических. При этом обработка данных двух потоков, которые отправляются системой все также идет на одном ядре, но с некоторыми особенностями. В распоряжении одного потока все также остается весь процессор, но как только какие-то блоки CPU освобождаются и простаивают, то они тут, же отдаются в распоряжение второго потока. Благодаря этому удалось задействовать все блоки процессора одновременно, и тем самым увеличить его эффективность. Как заявляла сама Intel, прирост производительности в идеальных условиях может доходить до 30 процентов. Правда, данные показатели верны только для Pentium 4 с его очень длинным конвейером, у современных процессоров выгода от HT меньше.

Но идеальные условия для Hyper-Threading бывают далеко не всегда. И что самое важное – худший результат работы HT – это не отсутствие прироста производительности, а ее снижение. То есть при определенных условиях, производительность процессора с HT будет падать относительно процессора без HT из-за того, что накладные расходы на разделение потоков и организацию очереди будут значительно превышать прирост от обсчета параллельных потоков, который возможен в данном конкретном случае. И такие случаи встречаются гораздо чаще, чем хотелось бы Intel. Причем многие годы использования Hyper-Threading не улучшили ситуацию. Особенно это касается игр, весьма сложных и отнюдь нешаблонных с точки зрения обсчета данных, приложений.

Для того чтобы выяснить влияние Hyper-Threading на игровую производительность, мы вновь использовали наш многострадальный тестовый процессор Core i7-2700K, и симулировали с помощью отключения ядер и включения/выключения HT, сразу четыре процессора. Условно их можно назвать Pentium (2 ядра, HT выключен), Core i3 (2 ядра, HT включен), Core i5 (4 ядра, HT выключен), и Core i7 (4 ядра, HT включен). Почему условно? Прежде всего, потому, что по некоторым характеристикам они не соответствуют реальным продуктам. В частности отключение ядер не ведет к соответствующему урезанию объема кэша третьего уровня – его объем для всех равен 8 мегабайтам. А, кроме того, все наши “условные” процессоры работают на одинаковой частоте 3,5 гигагерца, которая пока достигнута не всеми процессорами линейки Intel.

Впрочем, это даже к лучшему, так как благодаря неизменности всех важных параметров мы сможем выяснить реальное влияние Hyper-Threading на игровую производительность без каких-либо оговорок. Да и процентная разница в производительности между нашими “условными” Pentium и Core i3 будет близка к разнице между реальными процессорами при условии равных частот. Также не должно смущать то, что мы используем процессор с архитектурой Sandy Bridge, так как наши тесты эффективности, о которых вы можете прочитать в статье “Голая производительность - Исследуем эффективность ALU и FPU ”, показали, что влияние Hyper-Threading в последних поколениях процессоров Core остается неизменным. Скорее всего, актуальным данный материал окажется и для грядущих процессоров Haswell.

Ну что же, вроде все вопросы относительно методики тестирования, а также особенностей функционирования Hyper-Threading Technology обсуждены, а потому пора переходить к самому интересному – тестам.

Еще в тесте, в котором мы изучали влияние количества процессорных ядер на игровую производительность, мы выяснили, что 3DMark 11 совершенно спокойно относится к производительности CPU, отлично работая даже на одном ядре. Такое же “мощное” влияние оказал и Hyper-Threading. Как видите, тест абсолютно не замечает различий между Pentium и Core i7, не говоря уже о промежуточных моделях.

Metro 2033

А вот Metro 2033 явно заметила появление Hyper-Threading. И отреагировала на него негативно! Да, именно так: включение HT в данной игре оказывает негативное влияние на производительность. Небольшое влияние, конечно – 0,5 кадра в секунду при четырех физических ядрах, и 0,7 при двух. Но этот факт дает все основания заявить, что в Metro 2033 Pentium быстрее, чем Core i3, а Core i5 лучше, чем Core i7. Вот оно подтверждение того факта, что Hyper-Threading показывает свою эффективность не всегда и не везде.

Crysis 2

Эта игра показала очень интересные результаты. Прежде всего, отметим, что влияние Hyper-Threading хорошо заметно в двуядерных процессорах – Core i3 опередил Pentium почти на 9 процентов, что для этой игры совсем немало. Победа HT и Intel? Не совсем, так как Core i7 не показал никакого прироста относительно заметно более дешевого Core i5. Но этому есть разумное объяснение – Crysis 2 не умеет использовать больше четырех потоков данных. Из-за этого мы видим хороший прирост у двуядерника с HT – все же лучше четыре потока, хоть и логических, чем два. С другой стороны, дополнительные потоки Core i7 девать уже было некуда, там вполне хватало четырех физических ядер. Так что по результатам данного теста можно отметить положительное влияние HT в Core i3, который здесь заметно лучше Pentium. А вот среди четырехядерников Core i5 вновь выглядит более разумным решением.

Battlefield 3

Здесь результаты очень странные. Если в тесте на количество ядер, battlefield был образцом микроскопического, но линейного прироста, то включение Hyper-Threading внесло в результаты хаос. По факту можно констатировать, что Core i3, со своими двумя ядрами и HT оказался лучшим из всех, опередив даже Core i5 и Core i7. Странно, конечно, но, в то же время, Core i5 и Core i7 вновь оказались на одном уровне. Чем это объясняется не ясно. Скорее всего тут сыграла свою роль методика тестирования в этой игре, которая дает большие погрешности, нежели стандартные бенчмарки.

В прошлом тесте F1 2011 проявила себя как одна из игр, очень критично относящихся к количеству ядер, а в этом вновь удивила отменным влиянием на производительность технологии Hyper-Threading. Причем вновь, как и в Crysis 2, очень хорошо включение HT показало себя на двуядерных процессорах. Посмотрите на разницу между нашими условными Core i3 и Pentium – она более чем двукратная! Явно видно, что игре очень сильно не хватает двух ядер, и при этом ее код так хорошо распараллеливается, что эффект получился потрясающим. С другой стороны, против четырех физических ядер не попрешь – Core i5 заметно быстрее Core i3. А вот Core i7, вновь, как и в предыдущих играх не показал ничего выдающегося на фоне Core i5. Причина все та же – игра не умеет использовать больше 4 потоков, а накладные расходы на работу HT снижают производительность Core i7 ниже уровня Core i5.

Старому вояке Hyper-Threading не нужнее, чем ежу футболка – его влияние отнюдь не так ярко заметно как в F1 2011 или Crysis 2. При этом все же отметим, что 1 лишний кадр включение HT на двуядерном процессоре принесло. Этого конечно маловато, чтобы сказать, что Core i3 лучше, чем Pentium. По крайней мере, это улучшение явно не соответствует разнице в цене этих процессоров. А уж о разнице в цене между Core i5 и Core i7 даже вспоминать не стоит, так как процессор без поддержки HT вновь оказался быстрее. Причем заметно быстрее – на 7 процентов. Как ни крути, а вновь констатируем факт, что четыре потока это максимум для этой игры, а потому HyperThreading в данном случае не помогает Core i7, а мешает.