فناوری hyper threading در cpu

اگر قصد خرید لپ‌تاپ یا کامپیوتر شخصی دارید و به دنبال یک سیستم پرقدرت هستید، حتماً اصطلاح فناوری hyper threading را نیز شنیده‌اید. احتمالاً اکنون این سؤال برایتان پیش آمده که hyper-threading چیست؟ وجود آن در پردازنده چه کمکی به ما می‌کند و سوالاتی از این دست.

زمانی که می‌خواهید کامپیوتری را بخرید آن‌قدر اصطلاحات تخصصی می‌شنوید که سردرگم می‌شوید، اگر به عنوان یک فرد غیر متخصص اقدام به خرید کنید ممکن است حتی پول هنگفتی برای چیزی دهید که به کارتان نمی‌آید.

اگر به دنبال یک پردازنده خوب هستید و می‌خواهید یکی از بهترین‌ها را انتخاب کنید در ادامه همراه ما باشید تا درباره hyper threading که یکی از تکنولوژی‌های مهم در CPU است به شما اطلاعات مفیدی دهیم اما در ابتدا توضیحی کلی درباره CPU به شما خواهیم داد تا درک باقی مطالب برایتان آسان‌تر باشد.

پردازنده یا CPU چیست؟

CPU واحدی است که در کامپیوتر شما عمل پردازش را انجام می‌دهد، درواقع این بخش از کامپیوتر را به عنوان مغز کامپیوتر نیز می‌شناسند. یک قطعه پردازنده ممکن است بر روی یک گوشی هوشمند، لپ تاپ و یا یک کامپیوتر رو میزی نصب شده باشد.

درواقع اطلاعات یا داده‌ها از طریق ورودی که ممکن است رم، فلش و… باشد وارد واحد پردازش یا CPU می‌شوند، پس از آن این بخش عملیات مورد نظر کاربر را بر روی داده انجام می‌دهد و در نهایت از طریق خروجی آن را ارائه می‌دهد. در مواقعی که برنامه‌ای را اجرا می‌کنید درواقع این پردازنده است که دستور اجرا را تفسیر می‌کند.

بیشتر بخوانید:
بررسی انواع CPU در موبایل و کامپیوتر

هر پردازنده دارای مشخصاتی است اگر به این مشخصات دقت کنید با عبارتی به نام هسته نیز رو به رو می‌شوید، اما آیا درباره هسته اطلاعاتی دارید؟ هسته‌ها مهم‌ترین بخش یک پردازنده یا CPU هستند، هر یک از آن‌ها خود به تنهایی یک پردازنده محسوب می‌شوند زیرا می‌توانند عمل پردازش را انجام دهند.

اوایل همه پردازنده‌ها تنها دارای یک هسته بودند اما اکنون پردازنده‌های 2 هسته‌ای، 4 هسته‌ای و حتی 8 هسته‌ای نیز در بازار وجود دارد، این دسته از پردازنده‌ها می‌توانند کارهای بیشتری را انجام دهند.

اگر بخواهیم ساده‌تر توضیح دهیم می‌توانیم بگوییم هر چه تعداد هسته‌ها بیشتر باشد، پردازنده بهتری داریم؛ اما آیا تعداد هسته‌ها ربطی به فناوری hyper-threading دارد؟ برای یافتن پاسخ این سؤال با ما تا انتهای این مقاله همراه باشید.

همه چیز درباره فناوری hyper threading

این پردازنده با پردازنده‌های معمولی متفاوت است، در پردازنده‌های معمولی در آن واحد فقط توانایی اجرای یک دستور وجود دارد، یعنی اگر دستور یک و دو داده شود اول نوبت دستور یک است که اجرا شود و دستور دو باید در منتظر شود تا پس از آن اجر شود، به این دسته از پردازنده‌ها single thread گفته می‌شود.

وقتی پردازنده‌ای دارای تکنولوژی hyper threading است، هر هسته از آن به دو هسته مجازی تبدیل می‌شود، به این هسته‌های مجازی Thread گفته می‌شود. هر هسته مجازی می‌تواند به طور جداگانه و در یک زمان دستورالعمل‌ها را پردازش کند، البته برای این کار باید اجازه برنامه را نیز داشته باشد. اگر بخواهیم این بند را به طور ساده توضیح دهیم می‌توانیم بگوییم فناوری hyper threading تعداد هسته‌های CPU را دو برابر می‌کند.

با این حساب اگر دارای یک پردازنده چهار هسته‌ای باشید و CPU شما دارای فناوری hyper-threading باشد، می‌توانید از 8 هسته استفاده کنید که 4تای آن مجازی است. ناگفته نماند که کیفیت کار این هسته‌ها برابر با یک پردازنده یا CPU هشت هسته‌ای نیست، در ادامه این موضوع را نیز شرج خواهیم داد.

نحوه کار فناوری hyper threading

پس با توجه به تعاریف بالا پردازنده‌ای که دارای فناوری hyper-threading باشد، علاوه بر هسته‌های واقعی از هسته مجازی نیز برخوردار است. در این دسته از پردازنده‌ها هم هسته مجازی و هم هسته حقیقی از تمام امکانات پردازنده، مانند حافظه کش به طور مشترک استفاده می‌کنند. وقتی یکی از هسته‌ها در انتظار ورود داده است، هسته‌های دیگر می‌توانند از منابع استفاده کنند.

اما هسته‌های مجازی مانند هسته‌های حقیقی توانمند نیستند. یک هسته حقیقی دارای یک معماری فیزیکی خاص است از این رو قدرت بسیار بالایی نیز دارد در نتیجه کارایی آن نیز بالاتر است.

اجازه دهید ساده‌تر برایتان بگویم، یک پردازنده یا CPU که دارای 4 هسته و قابلیت hyper threading است، از یک پردازنده 4 هسته‌ای بدون این قابلیت قدرتمندتر است اما یک پردازنده با 8 هسته از هردوی آن‌ها بهتر و کارایی بیشتری دارد.

به قسمت نرم افزاری و سیستم عامل نیز باید اهمیت داد، سیستم عامل شما باید دارای نرم افزارهای مورد نیاز این قابلیت باشد. اگر سیستم‌عامل‌ شما دارای این دسته از نرم افزارها نباشد پردازنده شما با فناوری hyper threading نیز کارایی کمتری خواهد داشت.

برای این که بدانید پردازنده سیستم شما دارای چند هسته است، فقط کافی است به قسمت Task maneger در سیستم‌عامل ویندوز بروید و به آسانی تعداد هسته‌ها را مشاهده کنید.

مزایای فناوری hyper threading چیست؟

با توجه به توضیحت بالا هسته‌های حقیقی بهتر از هسته‌ها مجازی هستند، پس در هنگام خرید اولویت انتخاب شما پردازنده‌ای باشد که دارای هسته‌های فیزیکی بیشتر باشد.

برخی از برنامه‌ها از این قابلیت استفاده نمی‌کنند، درواقع استفاده از آن زمانی مهم می‌شود که مجبور به اجرای چند برنامه سنگین باشید، البته ممکن است برخی از این برنامه‌ها نیز نتوانند از تکنولوژی hyper threading استفاده کنند، پس باید برنامه شما توانایی استفاده از این قابلیت را نیز دارا باشد.

با توجه به توضیحات بالا ما به آن دسته از کاربرانی که نیاز به استفاده از برنامه‌های سنگین دارند، به عنوان مثال تدوین‌گر هستند و نیاز به برنامه‌های تدوین دارند توصیه می‌کنیم که از پردازنده‌هایی استفاده کنند که دارای قابلیت hyper threading هستند و سرعت و کارایی پردازنده را افزایش می‌دهند

اما اگر همیشه از برنامه‌های سنگین استفاده نمی‌کنید و کار شما با سیستم به تایپ کردن و وب گردی محدود می‌شود، نیازی به تهیه و استفاده از سیستمی ندارید که فناوری hyper threadingرا داشته باشد، زیرا برای چنین کارهایی hyper threading وارد عمل نمی‌شود و تأثیری بر روی سرعت سیستم شما نمی‌گذارد.

البته این موضوع نیز قابل ذکر است که سیستمی که دارای پردازنده‌ای با قابلیتhyper threading باشد قیمت بالاتری نسبت به دیگر سیستم‌ها دارد، در نتیجه تهیه سیتمی بدون این قابلیت برای کاربران معمولی به صرفه‌تر است.

به طور کلی پردازنده‌ای با فناوری hyper threading دارای مزایای زیادی است، اما شرکت اینتل این مزیت‌ها را این‌گونه نام برده است:

1. بهتر شدن پشتیبانی از کدهای Multi Thread
2. بالا بردن کارایی پردازنده و امکان استفاده چند برنامه و Thread
3. بهتر شدن تایم پاسخگویی CPU به دستوراتی که از برنامه‌ها و سیستم عامل دریافت می‌کند.

آیا hyper threading دارای عیب نیز هست؟

بله؛ هیچ تکنولوژی‌ای وجود ندارد که تماماً دارای مزایا باشد، hyper threading نیز از این قضیه مستثنا نیست. CPUهایی که دارای فناوری hyper threading هستند قطعاً نیاز به انرژی بیشتری هم دارند، در صورتی که پردازنده‌هایی که این قابلیت را ندارند این‌گونه نیستند. با بالا رفتن مصرف انرژی هزینه‌ها نیز افزایش پیدا خواهد کرد.

اگر بخواهیم به یکی دیگر از معایب یک پردازنده با قابلیت hyper threading اشاره کنیم، می‌توانیم قیمت بالای آن را نام ببریم. به دلیل قیمت بالایی که این نوع قابلیت دارد، تهیه آن هزینه‌بر است.

کدام پردازنده‌ها دارای قابلیت hyper threading هستند؟

امروزه پردازنده‌های زیادی که تولید کننده آن شرکت اینتل است، از این تکنولوژی استفاده می‌کنند. تکنولوژی hyper threading بر روی CPUهای سری XEON، Itanium، Atom، Pentium 4، Corei5، i3، i7 که توسط شرکت اینتل ارائه شده‌اند فعال است.

اگر سیستمی با این پردازنده‌ها دارید به خوبی می‌توانید از این قابلیت استفاده کنید. برای این که بتوانید قابلیت hyper threading را فعال کنید در ابتدا باید به تنظیمات مادر بورد دستگاهتان مراجعه کنید و از آن طریق اقدام به فعال سازی آن کنید.

من هم باید یک CPU که دارای فناوری hyper threading است بخرم؟

شما برای چه می‌خواهید از سیستمتان استفاده کنید؟ پاسخ به این سؤال به ما کمک می‌کند که به سؤال بالا نیز پاسخ دهیم. تدوینگر هستید یا درزمینهٔ گرافیک فعالیت می‌کنید؟ دانشجو هستید؟ و یا تنها برای کارهای ساده‌ای مانند تایپ و وب گردی نیاز به سیستم دارید؟ برای استفادهٔ خانگی و خانوادگی نیاز به سیستم دارید؟

در یک کلام اگر قرار نیست فشار زیادی به سیستم بیاورید خرید یک سیستم با فناوری hyper threading اصلاً به شما توصیه نمی‌شود، زیرا با خرید آن تنها هزینه‌های خود را بالا خواهید برد، اما اگر قرار است کارهای سنگین‌تر با آن انجام دهید و برنامه‌های سنگین‌تری را اجرا کنید، می‌توانید سیستمی با این قابلیت خریداری کنید.

اگر اکنون استفاده از قابلیت hyper threading ضروری نیست دلیل آن این است که تکنولوژی آن‌قدر پیشرفت نکرده است، اما به زودی تکنولوژی آن‌قدر پیشرفت خواهد کرد که شما برای استفاده از اکثر برنامه‌ها نیاز به پردازنده‌ای با قابلیت hyper threading خواهید داشت، زیرا قطعاً فشار بیشتری به سیستمتان وارد خواهد شد، در آن زمان است که وجود پردازنده‌ای با قابلیت hyper threading اهمیت زیادی خواهد داشت.

ممکن است تا این قسمت مطالب سوالات زیادی برای شما پیش آمده که ما در ادامه سعی می‌کنم به سوالاتی که ممکن است شما آن‌ها را از ما بپرسید به درستی پاسخ دهیم پس در ادامه نیز برای دریافت پاسختان ما را همراهی کنید.

1. آیا تنها اینتل است که از قابلیت hyper threading استفاده می‌کند؟

شرکتی به نام AMD وجود دارد که رقیب اصلی شرکت اینتل است، این شرکت نیز از قابلیتی مشابه استفاده می‌کند. در پردازنده‌هایی که توسط این شرکت تولید شده‌اند این قابلیت را با نام SMT که مخفف عبارت Simultaneous Multithreading است می‌شناسند.

• آیا ممکن است فناوری hyper threading آسیبی به پردازنده وارد کند؟

نه این‌طور نیست، اگر پردازنده و مادربرد شما دارای قابلیت hyper threading باشد و از آن پشتیبانی کند آسیبی به پردازنده شما نمی‌رسد و بدون نگرانی می‌توانید از این تکنولوژی استفاده کنید.

• وجود قابلیت hyper threading در پردازنده تا چه حد بر روی کارایی آن تأثیر دارد؟

وجود فناوری hyper threading در پردازنده‌ها در پردازش اطلاعات بر اساس نوع پردازنده می‌تواند نتیجه متفاوتی را به ما بدهد؛ اما این موضوع که هر چه تعداد هسته‌های فیزیکی بیشتر باشد پردازنده قدرتمندتری داریم و در نتیجه استفاده بهتری می‌توانیم از hyper threading کنیم قابل درک است.

تکنولوژی hyper threading حداقل تا 30 درصد سرعت پردازش اطلاعات را افزایش می‌دهد، اما این مقدار در پردازنده‌هایی با هسته بیشتر افزایش پیدا می‌کند.

• آیا پردازنده‌ای با این قابلیت مانند پردازنده‌ای با همان تعداد هسته قدرتمند است؟

خیر در بالا به این سؤال پاسخ داده شده است، به همین دلیل در این قسمت نیازی به توضیح نیست. تنها باید بگوییم که قدرت هسته‌های واقعی بیشتر از هسته‌های مجازی است.

• کدام سیستم عامل‌ها با قابلیت hyper threading سازگاری دارند؟

سیستم عامل‌های ویندوز، ویستا و لینوکس با این قابلیت سازگار هستند و شما می‌توانید از این قابلیت در این سیستم عامل‌ها استفاده کنید.

جمع بندی کلی

کامپیوتر یکی از نیازهای اساسی این روزهای ما است، زیرا دنیا روز به روز در حال پیشرفت است و کامپیوترها روز به روز از شکلی به شکل دیگر تغییر می‌کنند، آن‌ها هر روز پیشرفته‌تر می‌شوند و کار با آن‌ها نیز روز به روز دشوارتر می‌شود.

برای این که بتوانیم به خوبی با آن‌ها کار کنیم باید به خوبی درباره آن‌ها اطلاعات کسب کنیم و با اصطلاحات دشواری که از آن می‌شنویم آشنایی داشته باشیم. یکی از اصطلاحاتی که در زمان مقایسه کامپیوترها با یکدیگر و خرید آن‌ها می‌شنویم عبارت hyper threading است.

hyper threading یکی از قابلیت‌های یک سیستم است که بر روی پردازنده می‌باشد. این تکنولوژی کمک بزرگی به کاربران کرده است، از این رو ما در مطلب تصمیم گرفتیم درباره این فناوری به طور کامل توضیح دهیم. همچنین سوالاتی که ممکن است در پیرامون این موضوع برای شما پیش آید را پاسخ دهیم.

ما در ابتدا درباره CPU به شما اطلاعات دادیم، سپس به این سؤال که فناوری hyper threading چیست پاسخ داده شد، پس از آن نیز درباره مزایا و معایب، کارایی آن، نحوه کارhyper threading، پردازنده‌های داری این قابلیت و… توضیح دادیم. امیدواریم در این مطلب توانسته باشیم پاسخی به ابهامات ذهن شما داده باشیم و قدمی برای یادگیری بیشتر اصطلاحات کامپیوتری شما باشد.