突破3G大关！“超线程”Pentium 4急

除了提升处理器的频率，Intel还为3.06GHz的Pentium 4注入了新的活力。与之前的Pentium 4相比，除了高达3GHz以上的运行频率，3.06GHz的Pentium 4最大的闪光之处就是它包含了HyperThreading技术，即“超线程”技术，简称HT技术，Intel宣称对于多任务操作以及运行多线程应用程序会有较大帮助。

尽管HyperThreading技术是第一次引入主流桌面处理器领域，但它并不是初次露面，早在今年年初的Intel春季年度开发论坛上，当时发布的“Prestonia”核心Xeon MP处理器就已经包含了该技术。Intel最初把HyperThreading定位于高档的工作站和服务器领域，经过大半年的“预热”和准备，才正式在Pentium 4中实现。

对于Pentium 4或Xeon处理器来说，因为它们具有超长流水线、高工作频率的架构特点，当运行一般的软件时，处理器有很多部分的运算单元是暂时闲置的，造成了大量处理器资源的浪费，而且频率越高浪费越大，HyperThreading技术的设计思想是让这些闲置的运算单元同时去并行执行其他线程的运算，从而最大限度的利用好处理器资源。因此，理论上具备HyperThreading技术的处理器要比不具备该技术的处理器拥有更高的执行效率。

HyperThreading技术的基本原理是在一个物理处理器核心基础上虚拟两个逻辑处理器核心，每个逻辑处理器核心都拥有各自的一套寄存器，如通用寄存器、控制寄存器及APIC寄存器等，两套寄存器通过名为“thread level parallelism”的技术协同处理多个线程，使处理器具备同时运行两个程序，或者是一个程序中两个线程的并行运算能力。

对于支持多线程的操作系统和应用软件来说，它们会认为具备HyperThreading技术的系统中确有两个处理器，从而发出并行运算两个线程的指令要求，如果这两个线程可以由处理器中的不同运算单元分别完成，那HyperThreading技术就可以让它们并行运算，从而达到了提高性能的目的；反之，如果这两个线程都需要由处理器中的同一运算单元完成，那就无法实现并行运算了，也就不会提高性能，此时HyperThreading技术无法发挥作用。
 

带有HyperThreading技术的Pentium 4标志，注意添加的“H T”字样

以前多线程处理能力只有真正的多处理器系统才具备，现在拥有HyperThreading技术的单个处理器也能做到了，这确实是个较大的进步。需要强调的是使用HyperThreading技术的Pentium 4或Xeon处理器，它们并不像IBM的Power4或AMD的hammer那样真正集成两个物理处理器核心，即不具备完整的双倍运算单元，所以其多线程处理能力是有限制和不完备的，还不能等效真正的双处理器。另外，因为多线程处理对处理器缓存等资源也提出了更高的要求，而拥有HyperThreading技术的Pentium 4在这方面并无加强，所以它运行多线程应用的性能也必然与真正的双处理器系统存在不少差距。

虽然一般来说使用HyperThreading技术应该会提高系统的性能，但如果出现资源不足的情况，甚至还可能会出现使用了HyperThreading技术后某些应用反而性能下降的情况；对此Intel方面承认确实存在有极少数性能下降的情况，但绝大多数应用程序的性能会有所提高，特别是使用多线程应用程序和同时运行两个应用程序时。我们后面将通过实际的测试来求证HyperThreading技术对系统各方面性能的影响。<