用好CPU的超線程技術

2020-07-16 13:16:54

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供稿：網友

Intel推出超線程技術已經很長一段時間了，最先是當時頻率最高的P4 3.06GHz一枝獨秀，率先支持超線程技術。到了現在，所有的800MHz外頻的Northwood都已經搭上這趟快車了。然而很多用戶用上了支持超線程的硬件，卻從來不知道可以打開超線程功能，更別說更好地利用這項技術帶來的性能提高了。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的可行方法。
　　簡而言之，超線程就是讓操作系統相信你有兩個處理器，也就是一個CPU當兩個用的技術。要實現超線程技術需要具備三個條件。
　　1.處理器支持；
　　2.主板支持，包括老主板升級BIOS支持；
　　3.操作系統支持（Windows XP能很好支持，Windows 2K也可支持，Windows 98，Windows NT不支持）。
　　這在當初2002年底推出的時候沒有多少人的機器能滿足條件，但是目前新配機器的用戶應該很容易滿足這樣的要求。如果您的機器滿足這樣的條件，不妨繼續看下去。
超線程技術對性能的影響
　　首先我們要知道，超線程技術對性能的影響與使用的軟件有直接聯系，不能一概而論。有的讀者以為兩個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物理CPU并行工作也根本不可能有這樣的提高。據Intel方面解釋，超線程技術能夠提高30%以上的性能。據目前測試和使用的情況來看，除非運行某些特別為超線程，多任務優化代碼的軟件，否則超線程對系統性能的提高比較有限。當然，因為Windows XP系統對超線程支持較好，打開超線程之后，系統整體性能會有一定提高，而且在實際使用中用戶一般多項任務同時處理，在這種狀態下，打開超線程對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，打開超線程不會有性能上的提高，而且剛剛我們提到超線程技術的兩個虛擬邏輯處理器使用一套執行單元，緩存。如果兩者之間產生競爭資源的情況，系統會增加一定的延遲，就有可能產生打開超線程之后性能反而下降的情況。因為超線程本身是由服務器領域轉化到桌面系統的，甚至有的軟件，有的硬件還可能和超線程產生兼容性問題，如果打開超線程，軟件就不能運行，或者運行不正常。據我們了解，一些PC供應商，比如DELL，在整機出貨的時候默認關閉超線程，就是考慮到可能存在一定兼容性問題，而且性能提高有限甚至有少數反而下降。
　　當然總的來說，超線程技術帶來的是正面的影響，能夠在不提高系統頻率的情況下提高性能，是當前CPU設計的大勢所趨。隨著軟件的成熟，系統的完善，如今的超線程技術已經基本不會產生多大的兼容性問題了，所以筆者建議如果大家的機器能夠打開超線程，又是使用Windows XP操作系統，還是打開超線程比較合算。
　　當主板BIOS中打開超線程支持之后，系統啟動時有的主板就能顯示對超線程的支持，認出兩個處理器，如下圖。

　　進入系統之后更是可以在設備管理器里面認出兩個處理器。

　　更加直觀的方法是打開任務管理器之后，進入性能選項卡，可以看到CPU使用記錄欄里面有兩個CPU的使用記錄，如下圖。

完美控制超線程對性能的影響
　　筆者剛剛的分析中提到，有些特定的應用程序在打開超線程的時候會變慢，有的甚至運行不正常，如果遇到這種問題，你怎么辦？通常的辦法只能是在BIOS里面關閉超線程，代價就是系統大多數程序以及系統本身效率下降，雖然幅度不大，但是對性能的影響仍然存在。特別是一些專門使用多媒體壓縮的用戶，哪怕是5%以內的性能提高都可以使壓縮時間大為縮短。而且超線程的確在這一方面特別有效。那么有沒有方法使得你又享受超線程帶來的快感，同時減小它帶來的不良影響呢？
　　首先我們自然而然會想到在操作系統中對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。

　　在任務管理器里面找到如上圖的設置附屬，選擇CPU0，不要選CPU1，如下圖所示。這樣這個任務就被分配給了真實的CPU，而不是虛擬的CPU1。

　如果你具備了雙CPU，又都支持超線程，那么系統里面會出現4個CPU，在這里，前兩個是真實的，后兩個是虛擬的，大家不要搞錯。
　　這種方法雖然控制了超線程的應用，但是存在一些問題：
　　1.系統自帶的任務管理器太過簡單，而且每次都要手動選擇，它不會記住你的選擇。
　　2.一些全屏運行的程序在切換時會發生鎖死。
　　筆者介紹一種更有效的工具：THG Task Assignment Manager。這本來是一款用在多處理器系統里面分配任務的工具，但是因為超線程系統也有兩個處理器，加上它可以解決上文所說的問題，所以這里成為任務管理器的替代者很合適。下載之后，直接解開運行，看到程序主界面。

　　這個面板就是用來分配處理器的，只要選中一個任務，點下面的分配就可以調出分配窗口，這里和系統自帶的區別不大。

　　第二個面板才是這款軟件的重點，它可以指定分配方案，并且記住，下次只要再開程序還是會產生效果。分配方法是：用Browse找到要分配的程序，點Add后，指定一個CPU。
實際分配方案
　　按筆者上面提到的方法，我們把我們認為可能受到超線程不利影響的程序都分配給CPU0來執行，那么我們可以在不關閉超線程的情況下，降低超線程帶來的負面影響。根據實際測試，使用自己分配的方案可以在超線程起反作用的時候提高性能。
　　至于到底應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，每一臺機器也不一樣，大家要自己摸索結論了。筆者這里提供一些經驗。
　　1.對于打開超線程后產生問題的軟件，嘗試僅用物理處理器。
　　2.如果你經常頻繁使用兩款軟件，比如你一邊壓mp3，一邊寫文章，又如一邊掃毒，一邊上網。這種情況你可以嘗試分別分配兩個處理器給不同工作，這樣比起操作系統自己分配要好。
　　3.有一些用戶經常整夜壓音樂，壓MPEG 4或者其他格式電影。這種情況下可以自己作評測：用一段測試片斷，分別運行在僅用物理處理器和使用系統默認自動分配任務兩種狀態，看哪一個更加快。這樣可以為你節省很多時間。
　　4.有一些用戶專門運行科學計算程序，比如MATLAB，比如MATHEMATICA，還有很多行業軟件，比如電路設計軟件，三維建模軟件。一些著名軟件已經越來越多地為超線程優化，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試一下，因為很多時候一些程序一運行就是幾天，甚至幾個禮拜，對這種程序榨干系統的性能很重要。
　　5.對游戲用戶，超線程并不會有多大幫助。
總結
　　超線程如今已經不是什么新鮮東西了，但是真正用好超線程仍然不簡單，大多數用戶僅僅知道讓操作系統自動分配任務。通過筆者今天的分析，大家應該更加清楚超線程的優點和缺點，使用筆者推薦的軟件和任務分配方案，大家可以做到對自己系統的微調。當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，不為新技術白白付錢。
　　最后筆者提一句：如果你超前于大眾，已經使用了多處理器系統，那么本文的方法對你更加有啟發作用，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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