當前位置:律師網大全 - 專利申請 - 電腦CPU有超線程,為什麽手機CPU沒有超線程設計?

電腦CPU有超線程,為什麽手機CPU沒有超線程設計?

前面的回答沒有講透,甚至有錯誤,所以我來補充壹發。回答的過程中,難免有專業術語,我會盡力用類比的方式軟化,並加入生活場景以便易於理解。下面正式開車。

先講什麽是超線程技術。

超線程(Hyper-Threading,簡稱HT)技術最早是英特爾提出並應用,它的原理是這樣的:在單個核心處理單元中集成兩個邏輯處理單元,從而可以在單位時間內處理兩個分別進行整數核浮點運算的線程, 模擬 雙內核運作。

壹個擁有超線程技術的CPU,可以模擬成2個CPU。

打個比方,如果壹個核心處理單元(CPU內核)相當於生產車間,那麽邏輯處理單元就相當於生產線上的工人。過去的CPU是壹個核心處理單元集成壹個邏輯處理單元,相當於壹個生產車間配壹組工人,每個工人都工作在最大負荷下。運用超線程技術的CPU,則相當於壹個生產車間配兩組工人,人手增加壹倍。

超線程技術的工作原理是這樣的:程序的壹個進程可以分成多個線程,超線程技術可以在單位時間內,讓兩個邏輯處理單元同時處理兩個線程,壹個進行密集運算,壹個處理輸入輸出、人機交互等,行話叫“並發異步執行”。沒有運用超線程技術的CPU壹次只能處理壹個線程,先處理密集運算,再處理輸入輸出、人機交互,讓線程排隊等待,行話叫“線程堵塞”。

我們假設壹個程序可分為兩個進程ABCD和EFGH,CPU無超線程技術時,需要先執行完ABCD,再執行EFGH,***耗費8個時間單位。CPU有超線程技術的話,壹個邏輯單元執行ABCD,同時,另壹個邏輯單元執行EFGH,***耗時4個時間單位,這樣就節省了壹半的時間。

可以看出,超線程技術可以省壹半的程序執行時間。

這種線程處理上的效率差別可以打個比方,組裝電視可以簡單分成運料、裝配兩個大的步驟,有兩組工人的車間 (有超線程技術的 CPU內核),可以讓壹組工人運料,另壹組工人裝配,單位時間內完成兩個步驟;只有壹組工人的車間(沒有超線程技術的CPU內核),只能讓工人先運料,運完料再裝配,單位時間內只能完成壹個步驟。

說完什麽是超線程以及超線程的優缺點後,接著回答題主的問題:手機CPU為什麽不采用超線程技術?

因為手機的APP絕大多數都不是復雜應用,根本用不到超線程技術。更重要的是,超線程技術采用的是兩個邏輯單元,可以理解成是兩個“軟核”CPU,和多核CPU這種通過硬核提升程序執行效率的設計理念相比,優勢並不突出。

此外,手機CPU設計滿足的是在減少能耗的前提下提升性能的需求,因此“大核+小核”的多核模式比超線程技術更適合。

結果就是,滿足重度應用的高性能電腦CPU會采用超線程技術,而滿足輕度應用的手機采用能效比更出色的多核設計。

超線程技術 是指,對於單壹處理器核心來說來說,雖然也可以每秒鐘處理成千上萬條指令,但是在某壹時刻,只能夠對壹條指令進行處理,也就是單線程。超線程技術能夠把壹個物理處理器在軟件層變成兩個邏輯處理器,可以使處理器在某壹時刻,同步並行處理更多指令和數據,也就是超出數量(2)的線程數。當然了實際效能不可實現雙倍提升,畢竟物理核心只有壹個。這就是邏輯多核與物理多核的區別。

可以這樣說,超線程是壹種可以將CPU內部暫時閑置處理資源充分“調動”起來的技術。這項技術主要作用在intel和AMD的處理器當中, 在不大幅增加芯片面積的基礎上對於提高處理器的多線程性能有明顯作用。

然而,使用多線程技術的處理器需要在微架構上進行設計,手機CPU的ARM架構在設計上就不考慮超線程,而是使用增加物理核心,每個核心有獨立的流水線,獨立的緩存。這種方法有利於降低功耗,雖然會導致面積增大, 但對於手機CPU來說,能耗比相比於性價比更重要 。這是取舍問題,超線程技術並不是什麽能大幅度提升性能的技術,就好比壹個雙核四線程的CPU和壹個四核四線程的CPU,哪個效率更高不用贅述了。如果單純為了提升手機CPU的多線程性能,超線程技術恐怕會水土不服。

當然 ,手機上的CPU也不是沒有用過超線程技術。像幾年前的 聯想k900,摩托羅拉MT788 都采用了intel的Atom處理器,雙核四線程。

只是由於android應用對X86的架構兼容性很差,intel慢慢退出了手機SOC的市場。而最近中國國內的展訊,和intel有很多合作,我記得17年展訊在發布會上也說了,展訊以後會推出自主研發的手機CPU架構,帶有超線程技術。估計技術也是來自於intel授權。以後能否見到帶有超線程技術的手機CPU,就看展訊的計劃順不順利了。

CPU的超線程技術可以大幅度提升CPU的多核性能,盡管本身占用的晶體管數量比純粹的物理核心少得多,但是超線程技術的開啟也需要消耗不少額外的晶體管和功耗的,像電腦CPU,沒有超線程技術的i7-9700功耗發熱就比i9-9900少得多。

因此對於目前的手機CPU來說,8核心已經完全夠用了,不管是幾個高性能核心與幾個低功耗核心結合,都可以在性能與功耗之間取得平衡,如果再加上超線程技術的話,那麽手機CPU將達到16個線程,這樣勢必會帶來功耗發熱的大幅度提升,而對於手機這樣的產品來說顯然並不需要這麽強的性能。

另外就是目前的手機APP大部分還沒有對多核心CPU進行優化,因為多核優化本身就是很復雜的工作,所以這幾年手機CPU發展到8核心之後已經減緩了發展速度,說明手機CPU目前還不需要超線程技術,畢竟功耗和續航往往更重要,手機本身也不是電腦那樣的生產力工具,所以對性能的需求也不迫切。

Intel在2002年推出了超線程(Hyper-Threading)技術,這壹技術可以把壹個實體核心的Intel處理器劃分為 兩個邏輯核心 ,從而便可以在單位時間內 同時處理兩個線程 ,以達到 模擬雙核心運作的目的 。或者說,超線程是壹項能夠 將處理器的閑置資源充分利用的技術 。

目前並不是所有的Intel處理器都支持該項技術,支持超線程的處理器會在包裝盒上有所標註。

雖然采用超線程技術能同時執行兩個線程,但它並不象兩個真正的CPU那樣,每個CPU都具有獨立的資源。當兩個線程都同時需要某壹個資源時,其中壹個要暫時停止,並讓出資源,直到這些資源閑置後才能繼續。因此超線程的性能並不等於兩顆CPU的性能。

當運行單線程運用軟件時,超線程技術甚至會降低系統性能,尤其在多線程操作系統運行 單線程軟件時 容易出現此問題。 需要註意的是, 含有超線程技術的CPU需要芯片組、軟件支持,才能比較理想的發揮該項技術的優勢。如果單單是CPU支持超線程技術而沒有芯片組、軟件進行協同作戰的話,超線程技術也就是壹句空話而已。

開心的告訴妳,有的哦。

手機的cpu有超線程,都是英特爾專門為平板電腦和手機設計的的ATOM系列芯片。 比如z2580的z25x0系,z35x0系,而使用z2580的聯想k900、中興975和華碩Zenphone都是有超線程的手機。

超線程技術是Intel的專利,別的廠商要用的話,肯定要給專利費。

目前主流的手機CPU廠商高通和聯發科都是采用膠水核的方式設計芯片,就是拿多達八個芯片粘貼在壹起構成壹個CPU,這八個芯片裏有功耗低、性能差的,有功耗高、性能好的,這樣如果手機運行的任務多了就開壹個或者多個高性能核,防止手機卡,如果手機運行的任務少了就開低性能核以省電。

這樣不就挺好的麽?

這樣也可以達到多線程的目的,而且是物理層面實現的,各個核心獨享內存的哦,從這壹點上講比超線程要更有效率,當然也更費物料。

在CPU的設計上有很多權衡和考慮,超線程是電腦的專利,手機上就有些水土不服啦~

就這些嘍,希望能夠解答樓主的疑問~

咱們以最通俗的語言來理解這個問題。

1、手機CPU其實也曾有支持過超線程的,那是英特爾的ATOM處理器,在聯想、華為手機也都有用過,這是x86架構的處理器,反正後來英特爾停止開發了它的手機CPU。而現在手機CPU基本上都是ARM架構的。

2、超線程是英特爾的專利,也是x86上的專利,ARM處理器就算真的能做到支持超線程,也還要先問問英特爾給不給。

3、超線程的學名是Simulate MultiThreading(同步多線程技術),英特爾先後為CPU引入了超標量、超流水線、亂序運行等資源,這些資源常常處於閑置狀態,所以才有了超線程這個技術,就是為了更好的利用CPU的空閑資源,讓這些閑置資源可運行另壹個線程,在操作系統看來,它就是另壹顆CPU。

4、如果妳懂了超線程的存在意義,就壹定明白,它之所以存在,是因為CPU單核的性能過強,才有閑置的資源可利用。

5、手機上ARM架構的CPU和x86架構的桌面CPU,從性能上相比,那就如螢蟲之光與日月之光,亦即手機CPU的性能其實是比較弱的,這沒有多余的資源來提供給超線程。

6、超線程技術需要新的晶體管來支持,對於手機來說,能耗比是最重要的,另外,還需要系統的支持,這壹切都還沒有準備好。

7、未來可期,或許等哪壹天,各方條件成熟了,ARM處理器就真的能支持SMT了。

這個其實很好理解,手機處理器與桌面處理器是完全不同的,目前的桌面處理器都是AMD與Intel的天下,而手機處理器則是ARM的天下,而且從設計上來說, 嵌入式處理器和桌面處理器沒有可比性,桌面級要求的是性能高,散熱與穩定性可以用散熱器搞定,風冷搞不定還有水冷,而ARM則必須要求穩定性好能耗低,沒辦法外接散熱器來解決,ARM處理器連單核性能都不足,只能基於簡單指令集操作,更何況用超線程提高資源利用率,何況功耗與散熱上也搞不定。

另外超線程的操作是需要硬件和操作系統緊密結合來支持的,手機的操作系統現在就是安卓與IOS,都沒有針對英特爾的CPU架構進行優化,在操作系統上也是先天不足的,沒法搞定處理器的超線程操作。

因為電腦CPU是復雜指令計算機系統。手機CPU是精簡指令計算機系統。

復雜指令計CPU是使用多條指令完成壹個功能。精簡指令計CPU是使用壹條指令完成壹個功能。復雜指令CPU就可以把完成壹個功能的多條指令拆分開給多個核心同時運行,而超線程技術就是讓壹個核心可以運行兩個或者兩個以上的指令,指令運行效率更高。

精簡指令CPU壹個指令就可以完成壹個功能,指令效率很高,無法讓壹個核心同時運行兩條指令,。所以精簡指令CPU是沒有超線程這個功能的。

CPU現階段的設計復雜指令和精簡指令都在相互借鑒對方的優勢縮小自己的劣勢。未來精簡指令CPU肯定會出現超線程技術,那個時候可能就是復雜指令和精簡指令融合在壹起的CPU了。

誰說沒有的?Inter Ztom處理器就有超線程技術,比如:摩托羅拉MT788 Z2480單核雙線程;聯想K900 Z2580雙核四線程等。只是Inter系列的移動處理器太小眾,用的少而已,但不能說沒有。

超線程帶來的功耗發熱也是個問題,現在手機不用超線程發熱都是問題了,再用超線程,我估計手機得燒了!而且超線程是讓處理器沒有閑置空間不停工作,手機發熱嚴重,手機處理器要做到最佳功耗,電池也就那麽大點,超線程會加大手機功耗,待機時間變短,不如壹個處理器核心配壹個任務處理起來遊刃有余,還有超線程技術要建立在處理器單核心性能強勁的情況下使用,如果本身核心不夠強勁,使用超線程反而會拖累手機性能!

簡單說電腦CPU用復雜指令集,流水線很長,某些運算只占用部分流水線,用不了全部多集流水線,流水線的某幾級會閑置,有了超線程可以把閑置流水線資源虛擬出壹個新的數據入口,手機CPU用精簡指令集,本身流水線就很短,很少有閑置流水線資源,即使利用出來閑置流水線,級數太短也幹不了活

  • 上一篇:滴滴出行墨西哥(滴滴出行墨西哥怎麽註冊)
  • 下一篇:定位專利
  • copyright 2024律師網大全