Bagaimana Cara Kerja Hyper Threading di Prosesor Intel Core i7?

Anda sudah sering mendengar istilah Hyper-Threading. Ini seharusnya menjadi beberapa teknologi ajaib yang menggandakan kecepatan prosesor Anda setelah diaktifkan. Perusahaan dapat menyalakan atau mematikannya dan menagih lebih banyak seperti premium.

Saya ingin mengatakan bahwa semua itu benar-benar tidak masuk akal dan artikel ini bertujuan untuk mendidik Anda agar lebih memahami apa itu Hyper-Threading. Artikel ini akan sangat ramah pemula.

Kata pengantar

Di masa lalu, jika Intel atau AMD harus membuat CPU yang lebih cepat, mereka umumnya akan meningkatkan jumlah transistor potensial dengan mengecilkannya dan memasang lebih banyak di ruang yang sama dan mencoba meningkatkan frekuensinya (diukur dalam MHz / GHz). Semua CPU hanya memiliki satu inti tunggal. CPU menjadi 32 bit dan dapat menangani RAM hingga 4 GB. Mereka kemudian pindah ke 64 bit CPU yang dapat menangani lompatan RAM lebih dari hanya 4 GB. Kemudian, diputuskan untuk menggunakan beberapa inti dan menyebarkan beban kerja ke beberapa inti ini untuk komputasi yang lebih efisien. Semua inti berkomunikasi satu sama lain untuk mendistribusikan tugas apa pun. Tugas semacam itu dikatakan sebagai tugas multi-threaded.

Bagian dari CPU

CPU terdiri dari bagian-bagian berikut yang bekerja secara harmonis. Seperti disebutkan di atas, ini akan menjadi penyederhanaan yang berlebihan. Ini hanyalah kursus kilat dan, jangan mengambil informasi ini sebagai kata Injil. Bagian ini tidak terdaftar dalam urutan tertentu:

• Scheduler (sebenarnya di tingkat OS)
• Pengambil
• Dekoder
• Inti
• Benang
• Cache
• Memori dan pengontrol I / O
• FPU (Unit Titik Mengambang)
• Mendaftar

Fungsi dari bagian-bagian tersebut adalah sebagai berikut

Memori dan pengontrol I / O mengatur masuk dan keluarnya data ke dan dari CPU. Data dibawa dari hard disk atau SSD ke RAM, kemudian data yang lebih penting dibawa ke cache CPU. Cache memiliki 3 level. Misalnya. Core i7 7700K memiliki cache L3 sebesar 8 MB. Cache ini digunakan bersama oleh seluruh CPU dengan kecepatan 2 MB per inti. Data dari sini diambil oleh cache L2 yang lebih cepat. Setiap inti memiliki L2 cache-nya sendiri dengan total 1 MB dan 256 KB per inti. Seperti kasus Core i7, ia memiliki Hyper-Threading. Setiap inti memiliki 2 utas, jadi L2 cache ini digunakan bersama oleh kedua utas. Total cache L1 adalah 256 KB dengan 32 KB per utas. Disini data kemudian masuk ke register yang berjumlah 8 register dalam mode 32-bit dan 16 register dalam mode 64-bit. OS (Sistem Operasi) menjadwalkan proses atau instruksi ke thread yang tersedia. Karena ada 8 utas di i7, itu akan beralih ke dan dari utas di dalam inti. OS seperti Windows atau Linux cukup pintar untuk mengetahui apa itu inti fisik dan apa itu inti logis.

Bagaimana cara kerja Hyper Threading?

Dalam CPU multi-inti tradisional, setiap inti fisik memiliki sumber dayanya sendiri dan setiap inti terdiri dari satu utas yang memiliki akses independen ke semua sumber daya. Hyper-Threading melibatkan 2 (atau dalam kasus yang jarang terjadi lebih) utas yang berbagi sumber daya yang sama. Penjadwal dapat mengalihkan tugas dan proses di antara utas ini.

Dalam CPU multi-core tradisional, inti dapat 'parkir' atau tetap diam jika tidak memiliki data atau proses yang ditugaskan padanya. Keadaan ini disebut kelaparan dan diselesaikan secara sehat dengan SMT atau Hyper-Threading.

Core Fisik vs Logis (dan apa itu utas)

Jika Anda membaca lembar spesifikasi untuk hampir setiap Core i5, Anda akan melihat bahwa ia memiliki 4 inti fisik dan 4 inti logis atau 4 utas (Coffee Lake i5s memiliki 6 inti dan 6 utas). Semua i7 hingga 7700K adalah 4 inti dan 8 utas / inti logis. Dalam konteks arsitektur CPU Intel, utas dan inti logis adalah hal yang sama. Mereka tidak mengubah tata letak arsitektur mereka sejak generasi pertama Nehalem sampai hari ini dengan Coffee Lake sehingga informasi ini akan bertahan. Informasi ini tidak akan cukup untuk CPU AMD yang lebih lama, tetapi Ryzen juga telah mengubah banyak tata letak mereka, dan prosesor mereka sekarang memiliki desain yang mirip dengan Intel.

Keuntungan dari Hyper Threading

• Hyper-Threading memecahkan masalah 'kelaparan'. Jika inti atau utas gratis, penjadwal dapat meneruskan data ke sana alih-alih inti yang tersisa menganggur atau menunggu beberapa data baru lainnya mengalir melaluinya.
• Beban kerja yang jauh lebih besar dan paralel dapat dilakukan dengan efisiensi yang lebih tinggi. Karena ada lebih banyak utas untuk diparalelkan, aplikasi yang sangat bergantung pada banyak utas dapat meningkatkan pekerjaan mereka secara signifikan (meskipun tidak dua kali lebih cepat).
• Jika Anda bermain game dan menjalankan tugas penting di latar belakang, CPU tidak akan kesulitan menyediakan bingkai yang memadai dan menjalankan tugas itu dengan lancar karena dapat mengalihkan sumber daya antar utas.

Kekurangan dari Hyper Threading

Berikut ini tidak banyak kerugian, melainkan lebih banyak ketidaknyamanan.

• Hyper-Threading membutuhkan implementasi dari tingkat perangkat lunak untuk memanfaatkannya. Meskipun semakin banyak aplikasi yang dikembangkan untuk memanfaatkan beberapa utas, aplikasi yang tidak memanfaatkan teknologi SMT (Multi-Threading) apa pun atau bahkan beberapa inti fisik akan berjalan persis sama. Performa aplikasi ini lebih bergantung pada kecepatan clock dan IPC sebuah CPU.
• Hyper-Threading dapat menyebabkan CPU menghasilkan lebih banyak panas. Inilah sebabnya mengapa i5 biasanya memiliki clock yang jauh lebih tinggi daripada i7 karena mereka tidak akan memanas sebanyak mereka memiliki lebih sedikit utas.
• Beberapa utas berbagi sumber daya yang sama dalam satu inti. Inilah mengapa kinerja tidak berlipat ganda. Ini justru merupakan metode yang sangat cerdas untuk memaksimalkan efisiensi dan meningkatkan kinerja jika memungkinkan.

Kesimpulan

Hyper-Threading adalah teknologi lama tapi tetap ada. Karena aplikasi semakin menuntut, dan meningkatnya tingkat kematian hukum Moore, kemampuan untuk memparalelkan beban kerja telah membantu meningkatkan kinerja secara signifikan. Mampu menjalankan beban kerja paralel parsial membantu meningkatkan produktivitas Anda dan menyelesaikan pekerjaan Anda lebih cepat tanpa tersendat. Dan jika Anda ingin membeli motherboard terbaik untuk prosesor i7 generasi ke-7 Anda, lihatlah ini artikel.

Pembaruan terakhir pada 2021-01-05 pada 22:02 / Tautan afiliasi / Gambar dari API Iklan Produk Amazon