什么？一个核同时执行两个线程？

CPU里的时间

Hi，很久不见，我是CPU一号车间的阿Q，不认识个人话，能够看看：完了！CPU一味求快出事儿了！

真的是很久不见了，人类有个说法叫天上一天，地上一年，而在咱们的世界里，人类一天，咱们不知要过多少年～～

在我所在的CPU这座工厂里，时间的概念有些不太同样。工厂大门外的中央广场上挂着一个大大的钟表，整个计算机世界里的居民可以掐着时间过日子全都仰仗它，大家人类把它叫作晶振。

这个钟表每隔66000000分之一秒就会报一次时，比人类的钟表不知道快到哪里去了。

早些年仍是够用的，不过随着咱们CPU工厂生产效率的不断提高，咱们屡次向晶振提出提高报时的精度，想让他报时报的的更快一些，不过都被拒绝了。给咱们的理由是内存那家伙联合主板上其余单位带头反对，说他们受条件限制，没办法像咱们这么快。

靠人不如靠己，为此，我们工厂专门设立了一个叫倍频器的部门进一步把这个报时细分，达到了3600000000分之1秒，做为咱们工厂内部工做做息的时钟周期，这数字实在是太长了，人类为了好记，取了一个叫主频的名字，表示1秒钟报时的次数，就是3.6GHz。

一不当心扯远了，此次想给你们说一件事儿······

指令依赖

咱们这座工厂的任务就是不断的执行人类编写的程序指令，咱厂里有8个车间，你们开足了马力，就能同时执行8个线程，那速度那叫一个快。

但是厂里的老板仍是嫌咱们不够快，那天竟然告诉咱们要每一个车间执行两个线程，实现八核十六线程，是要把咱们的劳动力压榨到极致！咱们都满肚子怨言······

事情的原由是这样的～～

有一次，咱们一号车间的四人组趁着工做的空当，又斗起了地主，忽然领导过来视察。

“大家怎么又在玩？是工做量不饱和吗？”，见咱们几个闲着，领导一下就不高兴了。

我赶忙上前解释到：“很差意思领导，我们刚刚执行了一条指令，须要内存中的一块数据，恰好又不在缓存中，因此找内存那家伙要数据去了，这不您也知道那家伙向来很慢，咱们闲着也是闲着因此就稍微放松了一下······”

听了个人话领导一下皱起了眉头，“还给我狡辩，厂里如今不是用上了乱序执行技术吗？有这闲功夫大家能够先执行后面的指令啊”

“这咱们固然知道，这不您看，咱们把后面那几条指令也都处理了，如今遇到了一条无法提早执行的指令才停下来的”

领导看了一下问到：“为啥那条不能提早执行？”

“那是一个加法指令，加数依赖于如今正在处理的指令的运算结果呢，因此内存那家伙不来消息，咱们只能搁置着了”，我继续解释到。

领导听完，一脸不高兴的离开了。

资源闲置

过了几天，领导又来到我们一号车间来了，也不知道怎么回事，这明明有八个车间，领导怎么老爱往咱们这边跑。

不过这一次，咱们没有斗地主，正在辛辛苦苦的工做着。

当时，我正在执行一个浮点数运算，领导过来一看，拍了拍个人肩膀说到：“哟，阿Q，忙着呐，这是在作什么啊？”

我笑着说到：“领导好，我刚刚用浮点数运算电路单元作了一个浮点数乘法，正在等待计算结果呢”

领导点了点头，往周边巡视一圈，指着一堆设备问到：“这一堆是什么？”

“哦，那是整数运算电路单元，这条指令用不到它”

领导再次点了点头，如有所思的离开了。

超线程技术

又过了几天，厂里召开了一次会议，八个车间都派了表明参会。

会上，领导发话了：“前段时间我到各个车间视察，发现如今我们厂里资源浪费的状况很严重！”

二号车间的虎子一听就坐不住了，“领导，我们你们伙工做都挺卖力的，哪里有浪费啊？”

领导瞥了一眼，继续说到：“一方面，厂里的计算资源——电路设备得不到充分利用，另外一方面，又由于内存读取缓慢、指令依赖等方面的缘由，浪费你们太多时间花在等待上”

八号车间的表明向来爱拍马屁，接着领导的话问到：“领导是有什么指示？咱们八号车间绝对支持！”

“咱们几个管理层通过讨论，决定让大家一个车间由如今执行一个线程，变成执行两个线程！”

领导这话一出，会场窃窃私语此起彼伏。虎子偏头小声对我说到：“这资本家改不了剥削的本色，这压榨的也太狠了！”

领导咳嗽了几声，会场再次安静了下来。

我起身问到：“领导，这我们一个车间怎么能执行两个线程呢，每一个车间的寄存器只有一套，这用起来岂不是要乱掉？”

“这个你不用担忧，咱们会给每一个车间配两套寄存器！”

五号车间的表明一据说到：“要再也不给咱们添点人手吧，这样效率确定提高快！”

领导一听笑着说到：“还添人手？要不要再给大家添点运算设备？那我不如再增长几个车间，还开这会干吗？此次会议的主题就是如何让咱们现有的资源获得最大程度的利用，减小浪费现象！”

会场一度陷入了尴尬又紧张的氛围。

仍是虎子打破了安静，“领导，这两个线程的工做该怎么开展，咱们心底没有数啊！”

领导满意的笑了一下：“这才是大家该问的问题嘛！每一个车间回去从新分配一下工做，划分为两套班子，各自维护一套寄存器，对外宣称大家是两个不一样的物理核心，但各车间的缓存和计算资源仍是只有一套。大家内部协调好，在执行代码指令的时候，充分利用等待的时间执行另外一个线程的指令，这样也不用担忧指令依赖的问题。”

你们一边听一边作着笔记。

“还有，若是遇到资源闲置的状况，也能够同时执行两个线程的指令。好比一个线程是执行整数运算指令，一个线程是执行浮点数运算指令，就能够一块儿来，让工厂的计算资源充分用起来，别闲置。”

看咱们都认真的记着笔记，领导露出了满意的笑容，“都记好了吧，咱们给这项革命性的技术取了个特别酷的名字，叫超线程技术！”

散会后，你们都纷纷抱怨，把你们逼得这么紧，之后上班看来是无法摸鱼了，这日子真是愈来愈难过了。

毁誉参半的超线程

不过，抱怨归抱怨，你们仍是得按照新规来执行。

很快，厂里就落地了这项技术，我们一个车间摇身一变，变成了俩，我们原来八核八线程的CPU一下变成了八核十六线程。操做系统那帮人都被咱们给骗了，还觉得我们是十六核的CPU呢！

不过毕竟计算资源仍是只有一份，遇到两个线程都要使用一样的计算单元时，仍是得要排队，还要花时间在两个线程以前的协调工做上，因此总体工做效率的根本没有2倍，绝大多数时候能提高个20%-30%就不错了。

不只如此，车间改造后，增长了新的逻辑电路单元，咱这CPU工厂的功耗也更大了，工厂门口那座巨大的风扇也得加大马力给咱们降温了。

厂子里对这项技术的反对声音开始不绝于耳。

不事后来发生了一件事，让人们不得不关闭这项技术。听闻这个消息，咱们都乐开了花，看来又能够继续摸鱼了······

彩蛋

每当有网络数据包到来，网卡那家伙就经过中断告诉咱们CPU去处理。

可咱明明有8个车间，它非得一个劲的只给咱们车间发中断，搞得咱们都无法好好工做。

终于，我忍不住了······

预知后事如何，请关注后续精彩······

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说明：

超线程技术出现时间其实早于多核技术。本故事仅为叙述方便，不表明两者真实的发展顺序。

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