تکنولوژی هایپر تردینگ چیست | چه کاربرد و چه تاثیری دارد؟

پردازنده‌ها بخش اصلی هر رایانه هستند و قدرت پردازش آنها روی سرعت اجرای برنامه‌ها تاثیر زیادی دارد. در گذشته، سی پی یوها ساختار ساده‌ای داشتند و فقط چند کار مشخص را انجام می‌دادند. اما به مرور زمان، روش‌های جدیدی مانند استفاده از چند هسته برای تقویت عملکرد آنها به وجود آمد. یکی از این روش‌ها، هایپر تردینگ است که بیشتر در پردازنده‌های اینتل دیده می‌شود. این فناوری باعث می‌شود هر هسته فیزیکی بتواند چند هسته مجازی ایجاد کند، در نتیجه پردازش‌های پیچیده سریع تر اجرا می‌شوند و برنامه‌هایی که هم زمان کار می‌کنند، روان‌تر عمل کنند. ممکن است این مفاهیم ابتدا کمی دشوار به نظر برسند، اما درک بهتر آنها باعث می‌شود بتوانید پردازنده‌ای کارآمدتر انتخاب کنید و کارهای سنگین را بهتر مدیریت کنید.

تعریف هایپر تردینگ

تقریبا همه علاقمندان به سخت‌افزارهای جدید نام هایپر تردینگ را شنیده‌اند. این فناوری به پردازنده اجازه می‌دهد هر هسته فیزیکی را به دو بخش منطقی تقسیم کند تا بتواند چند کار را هم زمان انجام دهد. چنین قابلیتی باعث می‌شود پردازنده در پردازش‌های سنگین عملکرد بهتری داشته باشد. برای اولین بار، این روش در پردازنده‌های پنتیوم ۴ اینتل دیده شد؛ زمانی که پردازنده‌ها فقط یک هسته واقعی داشتند و تلاش می‌کردند با این ترفند سرعت پردازش را افزایش دهند. ایده اصلی این فناوری بر این اساس است که هنگام اجرای دستورات، بخش‌هایی از هسته ممکن است در برخی لحظات غیرفعال بمانند.

اگر هر هسته فیزیکی به دو هسته مجازی تقسیم شود، یکی از آنها می‌تواند از ظرفیت بدون استفاده دیگری بهره ببرد و پردازش‌ها را سریع‌تر پیش ببرد.این روش به سیستم‌عامل این تصور را می‌دهد که دو هسته واقعی در پردازنده وجود دارد، درحالی که در واقع تنها یک هسته فیزیکی کار می‌کند. به این نکته نیز باید توجه کرد که تکنولوژی هایپر تردینگ به تنهایی نمی‌تواند جایگزین هسته‌های واقعی شود، چون هسته‌های فیزیکی عملکرد بهتری دارند. اما این فناوری باعث می‌شود یک پردازنده با تعداد هسته کمتر بتواند تا حدی کارایی پردازنده‌های قوی‌تر را شبیه سازی کند.

امیدواریم که تمامی سوالات شما را در مورد فناوری هایپر تردینگ با مطالعه این مطلب پاسخ داده باشیم. در صورت داشتن هرگونه سوال یا نیاز به مشاوره، می‌توانید با کارشناسان فنی ماهان شبکه ایرانیان در ارتباط باشید. همچنین، اگر به دنبال خرید سرور استوک و کارکرده هستید می توانید با شماره ۰۲۱۹۱۰۰۸۴۱۳ تماس حاصل فرمایید.

فناوری Hyper-Threading چیست؟

شرکت اینتل فناوری Hyper-Threading را معرفی کرد، درحالی‌که AMD از مفهومی مشابه با نام Simultaneous Multithreading  یا SMT استفاده می‌کند. در این روش هر هسته واقعی به دو بخش مجازی تقسیم می‌شود که به آنها “ترد” می‌گویند. این کار را می‌توان به ایجاد دو مسیر مستقل برای عبور داده‌ها تشبیه کرد، جایی که هر مسیر می‌تواند بخشی از پردازش را انجام دهد و باعث افزایش سرعت کلی شود. وقتی یکی از این مسیرها در انتظار دریافت داده از حافظه باشد، مسیر دیگر همچنان به پردازش ادامه می‌دهد تا زمان هدر نرود.

سیستم‌عامل هر هسته را به‌عنوان دو پردازنده جداگانه شناسایی می‌کند، اما در واقع منابع سخت افزاری اصلی تغییر نمی‌کنند. هوشمندی اینتل در این است که چطور این منابع را بین Threadهای مجازی تقسیم کند تا بیشترین پردازش ممکن در کمترین زمان انجام شود. همین موضوع باعث می‌شود پردازنده بتواند دستورات بیشتری را هم زمان اجرا کند و فشار کاری کاهش پیدا کند.

البته، هایپر تردینگ به‌اندازه افزایش تعداد واقعی هسته‌ها، قدرت پردازش را بالا نمی‌برد اما معمولا یک پردازنده دو هسته‌ای که از این فناوری بهره می‌برد، عملکرد بهتری نسبت به مدلی دارد که چنین قابلیتی ندارد. این تفاوت زمانی بیشتر به چشم می‌آید که کاربر چند برنامه سنگین را هم زمان اجرا کند یا نرم‌افزارهایی استفاده کند که از پردازش چندرشته‌ای بهره می‌برند. در نتیجه تکنولوژی هایپر تردینگ باعث می‌شود پردازنده بتواند بهتر از ظرفیت‌های خود استفاده کند.

کاربرد تکنولوژی هایپر تردینگ چیست؟

در جامعه ای که همه چیز دیجیتالی شده، بسیاری از کاربران به اجرای هم زمان چند برنامه نیاز دارند. قابلیت چندرشته‌ای در پردازنده‌ها باعث می‌شود این فرایند روان‌تر انجام شود. هایپر تردینگ باعث کاهش فشار روی پردازنده می‌شود و هر رشته پردازشی مسیر مشخصی برای اجرا پیدا می‌کند. هایپر تردینگ هر هسته فیزیکی را به دو ترد مجازی تقسیم می‌کند تا برنامه‌های سنگین به‌طور هم زمان عملکرد بهتری داشته باشند.

علاوه بر این، کسانی که در زمینه‌هایی مانند رندر سه بعدی و تدوین ویدیو فعالیت دارند، اگر از نرم‌افزارهایی استفاده کنند که پردازش چند رشته ای را پشتیبانی می‌کنند، سرعت بالاتری را تجربه خواهند کرد. همچنین اجرای هم‌زمان بازی‌های رایانه‌ای و پخش زنده اینترنتی (استریم) فشار زیادی بر پردازنده وارد می‌کند، اما این فناوری کندی و افت عملکرد را کاهش خواهد داد.

البته اگر بیشتر برنامه‌ها فقط از یک رشته پردازشی استفاده کنند یا پردازش سبکی داشته باشند، تاثیر این فناوری چندان محسوس نخواهد بود. اما در شرایطی که حجم پردازش‌ها زیاد باشد، هایپر تردینگ می‌تواند کارایی پردازنده را به‌طور قابل توجهی افزایش دهد. ترکیب این فناوری با چند هسته واقعی باعث می‌شود پردازنده‌های چهار هسته‌ای مانند یک مدل هشت هسته‌ای عمل کنند و پردازش‌ها را سریع‌تر انجام دهند.

نحوه فعال کردن Hyper Threading

بیشتر پردازنده‌های جدید اینتل که از تکنولوژی هایپر تردینگ پشتیبانی می‌کنند، به صورت پیش‌فرض این قابلیت را فعال دارند. یعنی اگر سیستم شما از این فناوری پشتیبانی کند، نیازی به تغییر تنظیمات نیست. با این حال، بعضی کاربران در شرایط خاص ترجیح می‌دهند آن را غیرفعال کنند یا دوباره روشن کنند. برای این کار، مراحل زیر را دنبال کنید:

ابتدا باید وارد بخش تنظیمات BIOS یا UEFI شوید. بسته به نوع مادربرد، این کار معمولا با فشردن کلیدهایی مانند  F2  یا F10 هنگام روشن شدن رایانه انجام می‌شود. پس از ورود به تنظیمات، باید به قسمت Advanced CPU Configuration یا بخش‌های مشابه بروید و گزینه Intel Hyper-Threading یا SMT را پیدا کنید. با تغییر این گزینه به Enabled یا Disabled می‌توان هایپر تردینگ را روشن یا خاموش کرد. پس از ذخیره تنظیمات و راه‌اندازی مجدد سیستم، ویندوز یا هر سیستم‌عامل دیگری تعداد رشته‌های پردازشی را بر اساس این تغییرات تنظیم می‌کند.

در صورتی که این قابلیت خاموش شود، پردازنده فقط از هسته‌های فیزیکی استفاده می‌کند و رشته‌های مجازی غیرفعال می‌شوند. در نتیجه، کارایی در پردازش‌های هم زمان ممکن است کمی کاهش یابد. از طرف دیگر، روشن‌بودن هایپر تردینگ معمولا عملکرد پردازنده را بهبود می‌دهد، مگر در شرایط خاص که غیرفعال‌کردن آن برای یک هدف مشخص انجام شود. در بیشتر موارد، فعال نگه داشتن این گزینه تاثیر مثبتی خواهد داشت.

تعریف Multithreading (مالتی تردینگ)

مولتی تردینگ به معنی تقسیم وظایف یک برنامه به بخش‌های کوچک‌تر است. این کار باعث می‌شود پردازش‌ها به صورت هم‌زمان انجام شوند. وقتی یک نرم‌افزار از این روش استفاده کند، می‌تواند دستورهای خود را به چند قسمت تقسیم کرده و آنها را به‌طور موازی اجرا کند. این بخش‌های پردازشی کوچک همان threadها ( تردها) هستند. اگر پردازنده دارای چند هسته واقعی باشد یا از فناوری هایپر تردینگ بهره ببرد، این تردها می‌توانند هم‌زمان پردازش‌های مختلف را اجرا کنند. این روش باعث افزایش چشمگیر سرعت پردازش نسبت به زمانی می‌شود که تنها یک ترد وجود داشته باشد.

البته، همه برنامه‌ها نمی‌توانند مولتی تردینگ را به‌خوبی اجرا کنند. برخی نرم‌افزارهای قدیمی فقط یک ترد دارند، بنابراین هسته‌های اضافه یا تردهای مجازی بدون استفاده باقی می‌مانند. در مقابل، نرم‌افزارهای مدرن و بازی‌های سنگین به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که بتوانند پردازش‌ها را میان چند ترد توزیع کنند. در چنین حالتی، پردازنده بهتر می‌تواند وظایف مختلف را هم‌زمان انجام دهد و عملکرد سیستم بهبود پیدا می‌کند.

مالتی تردینگ فقط به هسته‌های فیزیکی محدود نیست بلکه از تردهای مجازی هم استفاده می‌شود. این ویژگی کمک می‌کند تا زمان‌های بیکاری هسته‌های پردازشی کاهش پیدا کند و منابع سخت‌افزاری بهتر به کار گرفته شوند. فناوری هایپر تردینگ نسخه ای پیشرفته از مالتی تردینگ محسوب می‌شود که در سطح سخت‌افزار مدیریت بهتری روی تردها انجام می‌دهد و باعث توزیع موثرتر وظایف پردازشی می‌شود.

مزایا و معایب هایپر تردینگ

در این بخش مزایا و معایب این فناوری را بررسی خواهیم کرد:

مزایا:

– افزایش سرعت در پردازش‌های همزمان: هایپر تردینگ باعث می‌شود پردازنده بتواند چند کار را به شکل روان تری اجرا کند. اگر یک ترد منتظر اطلاعات از حافظه باشد، ترد دیگر می‌تواند پردازش را ادامه دهد و از منابع پردازنده استفاده کند.

– عملکرد بهتر هنگام اجرای برنامه‌های سنگین: اگر چند نرم‌افزار پرمصرف را هم زمان باز کنید، این فناوری کمک می‌کند سیستم کمتر دچار کاهش سرعت یا هنگی شود.

– بهینه سازی در کارهای حرفه‌ای: برای فعالیت‌هایی مانند طراحی سه‌بعدی، ویرایش ویدئو و رندرینگ، هایپر تردینگ باعث می‌شود پردازش‌ها سریع‌تر انجام شوند.

– بهبود مولتی تسکینگ: افرادی که چند برنامه را به‌صورت همزمان اجرا می‌کنند، متوجه عملکرد بهتر و سرعت بالاتر خواهند شد.

معایب:

– عدم جایگزینی برای هسته‌های واقعی: این فناوری تعداد هسته‌های پردازنده را افزایش نمی‌دهد بلکه فقط نحوه اجرای دستورها را بهینه می‌کند. در نتیجه، پردازنده‌ای که هسته‌های بیشتری دارد همچنان عملکرد بهتری خواهد داشت.

– افزایش گرما و مصرف انرژی: فعال بودن چند ترد باعث می‌شود پردازنده بیشتر کار کند، که ممکن است کمی گرمای بیشتری تولید شود. البته این تفاوت چندان زیاد نیست.

– وابستگی به نرم‌افزارها: اگر یک برنامه از پردازش چندرشته‌ای پشتیبانی نکند، هایپر تردینگ تاثیر زیادی نخواهد داشت. همچنین در برخی موارد، کاربران برای مسائل امنیتی یا دیگر دلایل فنی این قابلیت را خاموش می‌کنند.

– هزینه بالاتر: پردازنده‌هایی که از این فناوری برخوردارند مسلما قیمت بیشتری دارند. هرچند در مدل‌های جدیدتر، این ویژگی در پردازنده‌های زیادی دیده می‌شود اما در گذشته فقط مدل‌های حرفه‌ای آن را داشتند.

ماهان شبکه ایرانیان شرکتی است که در زمینه فروش سرورهای استوک و دست دوم  از قبیل سرور استوک DL360 Gen9 و دیگر مدل ها فعالیت دارد. برای تماس با این شرکت از طریق شماره ی ۰۲۱۹۱۰۰۸۴۱۳ اقدام نمایید.

جمع بندی

تکنولوژی هایپر تردینگ یکی از قابلیت‌های مهم در پردازنده‌ها محسوب می‌شود. این فناوری باعث می‌شود هر هسته فیزیکی بتواند چندین رشته پردازشی را اجرا کند و عملکرد بهتری در اجرای برنامه‌های پیچیده داشته باشد. البته این ویژگی جایگزین هسته‌های واقعی نمی‌شود، اما باعث می‌شود پردازش‌های هم زمان سریع‌تر انجام شوند و سیستم هنگام اجرای چندین برنامه به شکل روان‌تری کار کند. بیشتر پردازنده‌های جدید اینتل از این قابلیت برخوردارند و در حالت پیش‌فرض نیز فعال است. در صورت نیاز، می‌توان از طریق تنظیمات BIOS آن را روشن یا خاموش کرد. در کل، اگر از نرم‌افزارهای سنگین استفاده می‌کنید یا هم‌زمان چند کار پردازشی انجام می‌دهید، این ویژگی تاثیر زیادی در عملکرد سیستم خواهد داشت. اما برای کارهای روزمره که فشار زیادی به پردازنده وارد نمی‌کنند، تاثیر آن چندان محسوس نخواهد بود.