同步多线程-(SMT)-技术基础
计算机实训报告_3

计算机实训报告《计算机基础实践》实训报告一、实训任务与要求:①实训任务包括的几个内容1. 微型计算机软、硬件熟悉及硬件拆装实训:①微型计算机的分类、微型计算机系统的组成、各部分的功能及性能指标、常用外接设备、品牌机与组装机、系统软件、应用软件的概念讲解。
②微型计算机系统的组成、常用外接设备、系统软件、应用软件讲解及认识熟悉。
③微型计算机的的组装过程、组装工艺、操作要领、组装时的注意事项、设备连接操作演示。
④完成微型计算机的的硬件组装过程、设备连接操作训练。
⑤认真检查微机拆装过程是否符合规范,避免违规操作。
⑥做好应熟悉、掌握内容的操作过程、注意事项、组装工艺要求等的笔记。
⑦检查出勤情况,进行阶段性答辩并记录组装完成情况成绩。
2.微机系统软件安装实训:①CMOS参数的设置设置方法及参数意义、磁盘的分区、格式化、操作系统的选择与安装、主要设备驱动程序的安装、微机系统设置、优化、备份、还原操作讲解与演示。
②CMOS参数的设置、磁盘的分区、格式化、操作系统的安装、主要设备驱动程序的安装、微机系统设置、优化、备份、还原操作训练。
③认真检查微机系统软件安装、优化、备份、还原过程是否符合规范,避免违规操作。
④做好应熟悉、掌握内容的操作过程、注意事项、步骤要求等的笔记。
⑤检查出勤情况,进行阶段性答辩并记录磁盘分区、格式化、操作系统安装、优化、备份、还原完成情况及操作过程成绩。
3.常用应用、工具软件的安装使用、卸载、域网络组网实训:①常用应用软件、杀毒软件、防火墙的安装、设置与使用、升级与常用工具软件的安装、设置、卸载讲解。
②常用应用软件(OFFICE、数据库管理系统、绘图软件、语言编程平台)、杀毒软件(瑞星杀毒软件)、防火墙(瑞星防火墙)的安装、设置与使用、升级与常用工具软件(压缩解压缩、下载软件、系统优化软件、系统测试软件)的安装、设置、卸载操作训练。
③认真检查应用软件、工具软件的安装、设置、卸载过程是否符合规范,避免违规操作。
多线程同步的实现方法

多线程同步的实现方法在多线程编程中,为了保证数据的正确性和程序的稳定性,需要使用同步机制来控制不同线程之间对共享资源的访问。
本文将介绍几种常见的多线程同步实现方法。
一、互斥锁互斥锁是最基本也是最常用的一种同步机制。
它通过对共享资源加锁来防止其他线程同时访问该资源,从而避免数据竞争和冲突问题。
当一个线程获得了该锁后,其他想要访问该资源的线程就必须等待其释放锁才能进行操作。
在C++11标准中提供了std::mutex类作为互斥量,在使用时可以调用lock()函数获取锁并执行相应操作,再调用unlock()函数释放锁。
需要注意的是,在使用时应尽可能缩小临界区范围以提高效率,并确保所有涉及到共享资源修改或读取操作都被包含在临界区内。
二、条件变量条件变量通常与互斥锁结合起来使用,用于协调不同线程之间对某个事件或状态变化进行响应和处理。
当某个条件满足时(如队列非空),唤醒等待该条件变量上阻塞着的一个或多个进入等待状态(wait)的进程,使其重新参与竞争获取所需资源。
C++11标准库中提供了std::condition_variable类作为条件变量,在使用前需要先创建一个std::unique_lock对象并传递给wait()函数以自动解除已有lock对象,并将当前进入等待状态直至被唤醒;notify_one() 和 notify_all() 函数则分别用于唤醒单个或全部处于等待状态下面向此条件变量发出请求者。
三、信号量信号量是一种更复杂但功能更强大的同步机制。
它通过计数器记录可用资源数量,并根据计数器值判断是否允许新建任务运行或者挂起正在运行任务以便其他任务可以获得所需资源。
其中P(Proberen)表示申请/获取信号灯, V(Verhogen)表示释放/归还信号灯.C++11标准库没有直接支持Semaphore,但我们可以利用mutex+condition_variable模拟实现Semaphore. 其核心思想就是:定义两个成员属性count_ 和 mutex_, count_ 表示当前可申请 Semaphore 的数量 , mutex_ 是 std::mutex 类型 , 定义两个成员方法 wait(), signal(). 四、原子操作原子操作指不能被打断、干扰或交错执行影响结果正确性的操作。
多线程同步的几种方法

多线程同步的几种方法
多线程同步的几种方法主要包括临界区、互斥量、信号量、事件和读写锁等。
这些方法可以有效地控制多个线程对共享资源的访问,避免出现数据不一致和线程冲突的问题。
1.临界区:通过临界区实现多个线程对某一公共资源或一段代码的串行访问,可以保证某一时刻只有一个线程访问某一资源,速度快,适合控制数据的访问。
2.互斥量:互斥量是最简单的同步机制,即互斥锁。
多个进程(线程)均可以访问到一个互斥量,通过对互斥量加锁,从而来保护一个临界区,防止其它进程(线程)同时进入临界区,保护临界资源互斥访问。
3.信号量:信号量可以控制有限用户对同一资源的的访问而设计。
4.事件:通过通知线程的有一些事件已经发生,从而可以启动后续的任务执行。
5.读写锁:读写锁适合于使用在读操作多、写操作少的情况,比如数据库。
读写锁读锁可以同时加很多,但是写锁是互斥的。
当有进程或者线程要写时,必须等待所有的读进程或者线程都释放自己的读锁方可以写。
数据库很多时候可能只是做一些查询。
以上信息仅供参考,如有需要,建议咨询专业编程技术
人员。
多线程之线程同步的方法(7种)

多线程之线程同步的⽅法(7种)同步的⽅法:⼀、同步⽅法 即有synchronized关键字修饰的⽅法。
由于java的每个对象都有⼀个内置锁,当⽤此关键字修饰⽅法时,内置锁会保护整个⽅法。
在调⽤该⽅法前,需要获得内置锁,否则就处于阻塞状态。
注: synchronized关键字也可以修饰静态⽅法,此时如果调⽤该静态⽅法,将会锁住整个类。
⼆、同步代码块 即有synchronized关键字修饰的语句块。
被该关键字修饰的语句块会⾃动被加上内置锁,从⽽实现同步代码如:synchronized(object){}注:同步是⼀种⾼开销的操作,因此应该尽量减少同步的内容。
通常没有必要同步整个⽅法,使⽤synchronized代码块同步关键代码即可。
package com.xhj.thread;/*** 线程同步的运⽤** @author XIEHEJUN**/public class SynchronizedThread {class Bank {private int account = 100;public int getAccount() {return account;}/*** ⽤同步⽅法实现** @param money*/public synchronized void save(int money) {account += money;}/*** ⽤同步代码块实现** @param money*/public void save1(int money) {synchronized (this) {account += money;}}}class NewThread implements Runnable {private Bank bank;public NewThread(Bank bank) {this.bank = bank;}@Overridepublic void run() {for (int i = 0; i < 10; i++) {// bank.save1(10);bank.save(10);System.out.println(i + "账户余额为:" + bank.getAccount());}}}/*** 建⽴线程,调⽤内部类*/public void useThread() {Bank bank = new Bank();NewThread new_thread = new NewThread(bank);System.out.println("线程1");Thread thread1 = new Thread(new_thread);thread1.start();System.out.println("线程2");Thread thread2 = new Thread(new_thread);thread2.start();}public static void main(String[] args) {SynchronizedThread st = new SynchronizedThread();eThread();}}=====================================⽰例加讲解同步是多线程中的重要概念。
多线程知识点总结归纳

多线程知识点总结归纳多线程知识点总结归纳如下:1. 线程和进程的区别- 进程是程序的一个执行实例,每个进程都有自己的独立内存空间、代码和数据,相互之间不会直接共享资源。
线程是在进程内部运行的一段代码,多个线程可以共享同一个进程的资源。
2. 多线程的优势- 提高程序的并发性和响应性,能够更有效地利用 CPU 资源。
- 使得程序能够更轻松地实现并发处理和多任务处理。
- 能够通过多线程实现一些复杂任务,如网络编程、图形界面等。
3. 多线程的基本概念- 线程调度:操作系统通过调度算法决定哪个线程应当运行,哪个线程应当阻塞或唤醒。
- 线程同步:多个线程访问共享数据时需要进行同步操作,以避免数据竞争和死锁等问题。
- 线程通信:多个线程之间需要进行通信,以进行资源共享或协作完成任务。
4. 多线程的创建和启动- 使用线程类:在 Java 中,可以通过继承 Thread 类或实现 Runnable 接口来创建线程。
- 线程生命周期:线程的生命周期包括新建、就绪、运行、阻塞和死亡等状态。
5. 线程的安全性- 多线程程序需要考虑线程安全性,以避免数据竞争和死锁等问题。
- 常用的线程安全性方法包括加锁、使用线程安全的数据结构和对象等。
6. 线程的调度- 多线程程序的运行顺序由操作系统的调度算法决定,而且在不同的操作系统上可能有不同的调度策略。
- 线程的调度策略包括抢占式调度和协作式调度等。
7. 线程的优先级- 线程的优先级决定了它在被调度时的优先级,可以通过设置线程的优先级来影响它的调度顺序。
8. 线程的阻塞和唤醒- 线程在执行过程中可能会因为某些原因而阻塞,需要等待一定的条件满足后才能被唤醒继续执行。
- 一些常见的线程阻塞和唤醒操作包括等待、通知、等待超时等。
9. 线程同步的方法- 使用锁机制:在多线程程序中通常使用锁来保护共享资源,以避免数据竞争和执行顺序问题。
- 使用同步代码块:通过 synchronized 关键字或 ReentrantLock 类等来创建同步代码块,保护共享资源的访问。
I357

i3Core i3可看作是Core i5的进一步精简版,将有32nm工艺版本(研发代号为Clarkdale,基于Westmere架构)这种版本。
Core i3最大的特点是整合GPU(图形处理器),也就是说Core i3将由CPU+GPU两个核心封装而成。
由于整合的GPU 性能有限,用户想获得更好的3D性能,可以外加显卡。
值得注意的是,即使是Clarkdale,显示核心部分的制作工艺仍会是45nm。
[1]整合CPU与GPU,这样的计划无论是Intel还是AMD均很早便提出了,他们都认为整合平台是未来的一种趋势。
而Intel无疑是走在前面的,集成GPU的CPU已在今年推出,命名为Core i3。
在规格上,Core i3的CPU部分采用双核心设计,通过超线程技术可支持四个线程,三级缓存由8MB削减到4MB,而内存控制器、双通道、超线程技术等技术还会保留。
同样采用LGA 1156接口,相对应的主板将会是H55/H57/P55 基本参数CPU内核CPU频率CPU插槽CPU缓存CPU指令集CPU技术其他参数i5目录[隐藏]面对着价格昂贵的Core i7,新架构处理器很难走进广大消费者的生活之中,不过近日曝光了又一款基于Nehalem架构的双核处理器,其依旧采用整合内存控制器,三级缓存模式,L3达到8MB,支持Turbo Boost等技术的新处理器——Core i5酷睿I5。
Core i5 采用的是成熟的DMI(Direct Media Interface),相当于内部集成所有北桥的功能,采用DMI用于准南桥通信,并且只支持双通道的DDR3内存。
结构上它用的是LGA1160(后改为LGA1156)接口,Core i7用的是LGA1366。
英特尔将Lynnfield定位于200美元以下的主流市场。
Core i5但Lynnfield不全等于酷睿I509年六月,英特尔公关部主任BILL CALDER详细描述了英特尔消费级桌面处理器的品牌体系,并且公布了CORE I5 CORE I3两个子品牌。
smt学习知识点总结

smt学习知识点总结随着信息技术的发展,越来越多的企业和组织开始关注SMT(Surface Mount Technology)技术,这一先进的制造技术在电子产品制造领域具有广泛的应用。
作为一项复杂的技术,SMT需要掌握一定的知识和技能才能运用到实际生产中。
本文将对SMT技术的相关知识点进行总结,希望对初学者和相关领域的人士有所帮助。
一、SMT工艺的基本概念1. SMT的定义SMT是一种在PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)上进行电子元件表面安装的技术。
与传统的插件组装技术相比,SMT可以更好地提高电路板的集成度、可靠性和性能。
SMT技术的出现极大地推动了电子产品制造工艺的进步,被广泛应用于手机、电视、电脑等各种现代电子产品中。
2. SMT的优势SMT相对于传统的插件组装技术有诸多优势,包括PCB空间利用率高、生产效率高、成本低、可靠性高等。
另外,SMT还可以实现自动化生产,大大减少了人力资源的消耗,提高了生产效率。
3. SMT工艺的发展SMT技术自上世纪80年代开始应用于电子产品制造领域,经过几十年的发展,目前已经形成了一套完整的SMT工艺流程和相关标准。
随着电子产品的不断升级换代,SMT工艺也在不断地演进和完善。
二、SMT工艺的关键环节1. 印刷印刷是SMT工艺的第一步,主要是通过印刷机将焊膏印在PCB上,以确保焊膏的均匀分布和精准定位。
印刷的质量直接影响着后续工序的质量和生产效率。
2. 贴片贴片是SMT工艺的核心环节,主要完成组件的自动精确定位和粘贴。
贴片机能够根据电路板上的元件位置信息,自动识别、抓取和贴装元件。
在这一环节需要注意的是组件的吸附力、位置精度和贴合质量。
3. 回流焊回流焊是SMT工艺中最关键的环节之一,主要是通过加热回流炉使焊膏和元件焊盘熔化并形成可靠的焊接。
回流焊质量直接决定了焊接质量和可靠性。
4. 检测检测是SMT工艺中不可或缺的环节,主要包括AOI(Automated Optical Inspection,自动光学检测)、AXI(Automated X-ray Inspection,自动X光检测)等检测方式。
SMT开发框架上手指南

SMT开发框架上手指南SMT,即Simultaneous Multi-threading,是一种多线程执行技术,能够将单个物理处理器资源分配给多个正在执行的线程,以提高系统的并发性和效率。
SMT技术已被广泛运用在计算机处理器架构中,促进了软件开发的进步。
而SMT开发框架便是优化SMT技术的一类软件工具,它可以帮助开发人员更好地应用SMT技术,这篇文档将介绍SMT开发框架的使用指南。
一、SMT开发框架是什么?在介绍如何使用SMT开发框架之前,我们需要先了解一下这个工具的概念和特点。
SMT开发框架是一种软件工具,它提供了一系列API和函数库,帮助开发人员更好地应用SMT技术。
SMT开发框架可以被视为一种编程工具,使用它可以在单个CPU上同时运行多个线程,充分利用CPU的处理能力。
SMT开发框架主要有以下特点:1. 多线程支持:SMT开发框架支持多线程并发执行,最大程度地利用了处理器资源。
2. 可扩展性:SMT开发框架可以扩展到多处理器环境中,支持可扩展的并行计算。
3. 健壮性和可靠性:SMT开发框架提供了完备的调试功能,帮助开发人员追踪和调试线程间的交互问题,保障开发过程中的可靠性和稳定性。
二、SMT开发框架的环境搭建在使用SMT开发框架之前,需要先搭建开发环境。
SMT开发框架支持多种编程语言和操作系统,可以根据不同的需求选择相应的环境。
1. 环境要求SMT开发框架的运行需要满足以下环境要求:操作系统:Windows、Linux、Mac等主流操作系统编程语言:C/C++、Java、Python等主流编程语言硬件要求:主流的PC、服务器等2. 安装SMT开发框架可以从SMT开发框架官网下载相应版本的压缩包,然后解压到本地目录中。
以C++为例,下载完成后解压压缩包,打开解压后的文件夹可以看到:其中包含了SMT开发框架的库文件、头文件、开发文档和测试代码示例。
3. 配置环境在使用SMT开发框架之前,需要配置相应的项目环境,在工程设置选项中添加头文件路径和库文件路径:在项目中添加库文件和头文件等。
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同步多线程(SMT) 技术基础介绍微处理器设计的发展和我们对速度的需求,诞生了很多新技术并使它们迅速发展,也使现在的以及下一代的处理器的效率和性能都有了提升。
一定的体系结构下,在提高性能、降低开销和指令级并行性(ILP之间)加以平衡,可以降低平均CPI。
同步多线程技术(SMT)是一种体系结构模型,其目的是在现有硬件条件下,通过提高计算能力来提高处理器的性能。
因此,同步多线程技术结合了多重启动处理器(超标量和VLIW)和多线程处理器的思想来增加并行度,进而提高性能。
多重启动处理器可以在一个周期内执行多条(2,4甚至8条)指令,而多线程和多处理器(SMP和CMP)结构可以同时或者在很少的延迟内执行来自不同线程的指令。
SMT结构中,不仅在一周期内启动多条指令,而且也能在同一周期内启动来自相互独立的线程(或上下文)的指令。
在理论上,这种改进运用了指令级并行性(ILP)和线程级并行性(TLP)技术来提高执行功能单元的效率。
同步多线程技术之前的研究多重启动处理器(Multiple Issue Processors)运用在超标量和VLIW上的多重启动处理器,其目的是为了降低平均CPI,通过在一个周期内启动多条指令,充分利用处理器的功能单元。
要想有效利用多重启动处理器资源的关键就是在运行的程序中,发现足够的指令级并行性,通常这种并行性是由硬件决定的。
超长指令字(VLIW)处理器每周期启动固定数目的操作,而这些操作是由编译器决定的。
超标量处理器通常是指“动态调度”(dynamically scheduled)的多重启动处理器,因为他们是通过硬件来发现代码中的并行性。
不同的是,VLIW处理器通常是“静态调度”(statically scheduled)的,因为他们依靠编译器来发现并优化指令级并行性。
无论是动态或是静态调度,如何有效利用多重启动处理器,依赖于发现并利用指令级并行性。
指令级并行性来自同一个上下文环境、程序或线程。
CPU和编译器重新安排和启动指令,以此来最大限度的利用资源而不改变应用程序的完整性。
在多重启动处理器中,如果不能发现足够的并行指令来填满发射槽(issue slot),那么资源就被浪费了。
超标量处理器现在大致有DEC/Compaq 21164, PowerPC, MIPS R10000, Sun UltraSparc 和 Hewlett Packard PA-8000。
而VLIW处理器则包括Intel IA-64 (Itanium) 和Transmeta Crusoe。
对多重启动处理器和使用记分牌(scoreboarding)和Tomasulo算法的动态调度已经有了很多研究,我将不再花费时间分析他们。
多线程处理器(Multithreaded Processors)多线程处理器主要通过降低操作延迟以提高处理器的效率,比如说cache失效和需要长执行周期的指令。
一个多线程处理器通过分配给每个线程独立的PC(program counter)和寄存器来保持线程间相互独立的状态。
由于每个处理器在切换上下文时几乎没有延迟,所以每个周期可以启动来自不同线程的指令。
如果处理器在每个周期切换上下文,这就叫做细颗粒(fine-grained)的多线程或交叉(interleaving)。
粗颗粒(Course grain)的多线程处理器则是在某一线程出现长延迟时,才切换线程,以保证指令的持续启动。
正是由于存在分离的、独立的上下文和指令资源,多线程体系结构才能利用线程级并行性(TLP),从而提高处理器的效率。
多线程处理器通过比传统处理器更精细地共享处理器资源,从而有效的提高了处理器的利用率。
就如同多重启动结构依赖于指令级并行性(ILP)一样,多线程处理器更依赖于线程级并行性(TLP)。
线程级并行性来源于多个线程,并行程序或者是多程序环境下的独立的程序。
但是多线程处理器不能在同一个周期内启动来自不同线程的指令。
因此,当一个周期内,单线程无法找到足够的指令级并行性,处理器资源就被浪费了。
多线程处理器现在包括Denelcor HEP, Tera, MASA和Alewife。
多处理器Multiprocessors (CMP and SMP)多处理器结构可能是一个包含了多处理器核心(AKA芯片多处理器或者CMP)的包,也可能是在同一个计算机上的两个或多个物理处理器包(AKA对称多处理器SMP) 。
多处理器结构通过允许线程同步执行来提高总体的性能。
就如同多线程处理器,多处理器也要依赖于线程级并行性来提高性能。
但是多处理器结构并没有提高总体的处理器资源利用率,因为在当前线程没有足够的并行性时,处理器资源还是闲置了。
IBM的Power4, Sun的MAJC和Cradle的Universal Microsystem是多处理器或CMP的典型例子。
而Intel’s的Pentium Pro, Pentium II, Pentium III和Xeon处理器,包括AMD的Athlon XP 都支持对称多处理器(SMP)。
小结多重启动结构只要有足够的指令并行度(ILP)就能够保证有效利用处理器的资源。
理器结构提供了更为广阔的指令集以挖掘ILP,并且在长延迟操作产生时能够有效的利用处理器,但前提是有足够的线程级并行性。
图1如图1所示,由于资源冲突导致了处理器无法启动之后的周期,垂直浪费(vertical waste)就产生了,而当没有足够的指令级并行性时,处理器无法最大限度的同时启动各种操作,这就导致了水平浪费(horizontal waste)。
同步多线程技术 (SMT)同步多线程技术试图解决上面提到的两种浪费。
同步多线程技术通过两种途径来提高处理器的总体性能。
1)同步多线程技术允许处理器在一个周期内执行多个线程的指令而不需要切换上下文。
因为,我们可以在这种模型中,同时利用线程级并行性(TLP)和指令级并行性(ILP)。
我们可以在任何一个周期内,更有效地利用处理器的资源从而减少水平浪费。
图22)理论上,同步多线程技术不会由于不同的处于激活状态的线程的结合而阻止指令的启动。
这意味着如果由于产生了高延迟的操作或资源冲突,而使得一个线程挂起,仅有一个线程处于激活状态,那该线程就可以使用所有可用的发射槽。
由于在这个线程中的指令没有被阻塞,结果垂直浪费就消除了。
一个基于SMT技术的处理器,每个周期都从所有线程中挑选指令,启动并执行更多的指令,这样能够更好的利用处理器资源。
而多重启动(超标量和VLIW)处理器能够在每个周期内执行多条指令,当单个时钟周期内指令级并行性很低时,这种处理器的效率是很低的。
多线程和多处理器结构减少了由于长延迟操作和资源冲突而产生的限制,但是也增加了开销(经济上的和规模上的开销),还未必能够十分有效的使用处理器资源。
SMT可以最有效的利用多重启动和多线程结构,而不必实质性的增加开销和晶体管数量。
DEC/Compaq的Alpha EV-8处理器就是利用SMT技术的典型机器。
EV-8的设计者之一 Joel Emer说“它看上去像4个芯片,用起来像两个,而实际上只有一个,但它相比于一个非多线程的只增加了5%的晶体管。
”调度(Scheduling)超标量机上的动态调度对于SMT机的调度同样适用。
因此,寄存器重命名(register renaming)仍可以在SMT机上使用。
为了防止线程自身与线程之间发生寄存器名字冲突,线程相关的结构寄存器必须与硬件寄存器相对应。
取指(Instruction Fetching)由于SMT处理器上的指令可能来自不同的线程,大大增加了线程级并行性,以提高处理器性能。
有鉴于此(在任何一个周期内,有更多的指令可能被启动),取指单元必须能够有效的填满指令缓冲区以向处理器提供足够的指令,而且还必须具备动态调度的能力。
此外,由于可能在同一时刻存在多个线程同时运行,取指单元还必须知道哪个线程需要指令。
当取指单元无法在每个周期内为所有线程取得指令时,就必须在线程间作出选择,以确定给哪个线程优先提供指令。
这里将讨论两种取指模型。
一个就是单循环法(round-robin),每次为一个线程取指,循环于所有激活的线程之间。
另一个就是引用计数法(Icount),使用一个算法根据线程移动的速度,来确定谁的优先级最高。
最后,如果多线程要支持指令的同步请求,就可能需要增加额外的端口。
寄存器文件和程序计数器(Register File and Program Counter)为了保持多线程的上下文,处理器必须将状态保存下来。
这样,SMT处理器需要很多的寄存器文件。
每个线程得到它自己的结构寄存器。
利用寄存器重命名,我们可以假设所需的硬件寄存器数量等于线程所需的结构寄存器乘以线程数再加上支持重命名的寄存器。
一个更大的硬件寄存器文件,通常就增加了处理器的复杂性,有时候也可能增加访问时间。
(结构寄存器)(线程数)+重命名寄存器除了复制和增加的寄存器文件所需的空间之外,SMT处理器还需要为每个线程增加分离的程序计数器。
管道(Pipeline)指令管道不一定要进行实质性的改变来支持SMT。
但是,由于寄存器文件的增大,从寄存器重命名策略的角度看,可能需要管道为寄存器的读写增加额外的步骤。
分支预测(Branch Prediction)分支预测和目标缓存需要一定的改进。
由于同时执行的上下文,其地址空间可能很大,分成的块数也越多。
至少在一种我所碰到的设计中,需要为分支目标缓存增加一个线程标识符。
另一种改进的方法是为每个线程复制整个结构,这个方法对于一个支持比较少的线程的处理器还是可行的,但是对于一个支持很多线程的处理器就太昂贵了。
Cache处理器的cache是另一个可能发生资源竞争的部件。
超线程技术不仅要求能够同时访问数据和指令,对于带宽的需求也增加了。
这样,cache越小,就越容易发生冲突。
虽然在这里我们讨论了这个问题,但是这个问题常常由于在其他方面效率的增加而被忽略了。
在一些情况下,L1 cache失效明显增加了(在并行工作负载下达到68%),但是L2 cache能够处理大部分的请求,所以总体的性能受L1 cache失效的影响不到10%。
小结从上面的介绍可以看到,同步多线程结构与早先的结构相比有很多相似之处,比如多重启动(超标量)处理器和细颗粒的多线程处理器。
实际上,通常同步多线程结构的设计从超标量开始,并加上了上述各种改进。
结论从处理器工业的今天的走向来看,同步多线程技术可能会被认为是对于处理器体系结构的一次革命性的变迁,也可能仅仅是超标量(多重启动)处理器设计的一个突破。
未来的处理器更可能是SMT、SMP和CMP结合的产物,其性能可能远远超过现代的系统。
同步多线程技术确实能够在不扩大处理器规模的基础上,获得性能和效率的提升,但也在另一方面增加了存储资源和总线冲突的可能性。