Hyper-Threading

Hyper-Threading ist eine Prozessorfunktion, mit der ein einzelner Prozessorkern mehrere Prozess-Threads gleichzeitig ausführen kann. Eine CPU, die Hyper-Threading unterstützt, teilt jeden ihrer physischen Prozessorkerne in zwei virtuelle Kerne auf. Dadurch wird die Effizienz eines Computers erhöht, da er anspruchsvollere Anwendungen ausführen kann. Hyper-Threading wurde von Intel entwickelt und in vielen Prozessoren des Unternehmens eingesetzt. AMD verwendet in seinen Prozessoren eine ähnliche Technologie namens Simultaneous Multithreading.

Jeder Prozessorkern einer CPU enthält eine Reihe von Ausführungseinheiten, die jeweils eine bestimmte Berechnungsfunktion übernehmen, etwa Multiplikation oder Addition. Ohne Hyper-Threading kann jede dieser Einheiten jeweils nur einen einzelnen Prozess-Thread ausführen. Je nachdem, welche Berechnungen erforderlich sind, bleiben daher viele dieser Ausführungseinheiten ungenutzt. Hyper-Threading ermöglicht die gleichzeitige Ausführung zweier separater Threads, indem zwei Threads gekoppelt werden, die unterschiedliche Berechnungsaufgaben benötigen. Die parallele Ausführung von Threads ist auf diese Weise nicht so schnell wie die Verwendung zweier physischer Kerne, aber dennoch effizienter, als jeweils nur einen Thread auszuführen.

Hyper-Threading kann zwar dazu beitragen, dass ein Computer effizienter arbeitet, erfordert aber die Unterstützung durch das Betriebssystem des Computers und andere Software. Zunächst weist das Betriebssystem jedem physischen Prozessorkern zwei Adressen für virtuelle Kerne zu. Anschließend weist es die Threads so zu, dass die Berechnungen auf die virtuellen Kerne verteilt und die Effizienz maximiert wird.

Damit ein Programm von Hyper-Threading profitieren kann, muss es so geschrieben sein, dass es seine Aufgaben in separate Threads aufteilt, die gleichzeitig ausgeführt werden können. Wenn ein Programm jeweils nur einen Prozess-Thread verwendet, kann es keinen zweiten Thread an den anderen virtuellen Kern senden. Selbst wenn auf einem Computer eine Anwendung mit nur einem Thread ausgeführt wird, kann er gleichzeitig Prozess-Threads anderer Anwendungen ausführen. Das trägt dazu bei, dass ein Computer beim Multitasking schneller arbeitet.

NOTE: Hyper-Threading ist technisch komplexer und benötigt mehr Energie als ein gleichwertiger Prozessor ohne Hyper-Threading. Intel reserviert Hyper-Threading im Allgemeinen für seine leistungsstärkeren Prozessoren.