Hyper-threading (inglizcha hyper-threading giper-threading, rasmiy nomi Hyper-threading texnologiyasi, htt yoki ht) bu NetBurst mikroarxitekturasidagi protsessorlar uchun Intel tomonidan ishlab chiqilgan texnologiya

O‘ZBEKISTON RESPUBLIKASI AXBOROT TEXNOLOGIYALARI VA KOMMUNIKATSIYALARINI RIVOJLANTIRISH VAZIRLIGI
MUHAMMAD AL-XORAZMIY NOMIDAGI TOSHKENT AXBOROT TEXNOLOGIYALARI UNIVERSITETI
Guruh:513-19 guruh talabasi
Bajardi: Burhonov Umidjon

Toshkent 2021

Hyper-threading (inglizcha hyper-threading - giper-threading, rasmiy nomi Hyper-threading texnologiyasi, HTT yoki HT) - bu NetBurst mikroarxitekturasidagi protsessorlar uchun Intel tomonidan ishlab chiqilgan texnologiya. HTT "bir vaqtning o'zida multithreading" (SMT) g'oyasini amalga oshiradi. HTT - bu 2002 yil fevralida Intel Xeon protsessorlarida paydo bo'lgan va 2002 yil noyabrida Pentium 4 protsessorlariga qo'shilgan super-threading texnologiyasining rivojlanishi [1]. HTT yoqilgandan so'ng, operatsion tizim tomonidan bitta fizik protsessor (bitta fizik yadro) ikkita alohida protsessor (ikkita mantiqiy yadro) sifatida aniqlanadi. Muayyan ish yuklari uchun HTT dan foydalanish protsessor ish faoliyatini yaxshilashi mumkin. Texnologiyaning mohiyati: foydali ishni nofaol ijro etuvchi bo'linmalarga o'tkazish.

HTT Core 2 seriyali protsessorlarda qo'llanilmaydi ("Core 2 Duo", "Core 2 Quad").

Core i3, Core i7 protsessorlarida va ba'zi bir Core i5 protsessorlarida o'z printsiplariga o'xshash texnologiya tatbiq etildi, u giper-iplash nomini saqlab qoldi. Texnologiya yoqilganda, har bir jismoniy protsessor yadrosi operatsion tizim tomonidan ikkita mantiqiy yadro sifatida aniqlanadi.

Shunga o'xshash texnologiya ba'zi Itanium [2] va Atom [3] seriyali protsessorlarida ham uchraydi.
Hyper-Threading Technology Intel korporatsiyasi (http://www.intel.com) tomonidan server tizimlarining ishlashi va samaradorligini oshirish uchun yaratilgan. An'anaviy ko'p ishlov berishni yuqori darajadagi birlashma va tishli dasturiy ta'minot bilan ta'minlash orqali to'ldiradi. Eslatib o'tamiz, bu holda ish zarrachasi (yoki ip) operatsion tizim tomonidan yaratilgan va dastur ko'rsatmalarini bajaradigan ob'ekt (bunday ob'ektlar bir nechta bo'lishi mumkin) deb tushuniladi. Umuman aytganda, Hyper-Threading - bu dasturiy ta'minot tomonidan ishlab chiqarilgan bir nechta oqimlarni bitta protsessorda bir vaqtning o'zida ishlashiga imkon beradigan bir vaqtning o'zida ko'p tarmoqli texnologiyaning bir shakli (SMT). Ko'p sonli ishlarning bajarilishiga me'moriy holatlarni (mantiqiy protsessorlarni) nusxalash orqali bitta protsessor resurslari to'plamini bo'lishish orqali erishiladi. Dasturlar va protsessorlar ishlashida parallellikdan foydalanish tobora keng tarqalib borayotganligi sababli, zamonaviy server platformalari tobora ko'proq tizimning umumiy ish faoliyatini yaxshilash uchun iplardan foydalanishga murojaat qilmoqda. Server dasturlari moslashtiriladi - ular bir nechta ko'rsatmalar oqimiga bo'linadi - va natijada ular ko'p protsessorning afzalliklarini to'liq anglab olishlari mumkin. Mavzular sizga jarayonlarni parallel ravishda bajarishga va bir vaqtning o'zida dasturning turli qismlarini turli xil protsessorlarda bir xil jarayonda bajarishga imkon beradi. Iplarning bajarilish jarayoni mantiqiy protsessor tomonidan qat'iy nazorat qilinadi va ularning bajarilishi uchun zarur bo'lgan resurslar protsessorning u yoki bu harakatni amalga oshiradigan funktsional modullari: qo'shish, ko'paytirish, yuklash va hk.

Intel Xeon protsessorlar oilasi zamonaviy dasturlarning ishlashi va ishlash qobiliyatini yaxshilash uchun NetBurst mikro arxitekturasi bilan birgalikda Hyper-Threading texnologiyasidan foydalanadi. Xeon-ning paydo bo'lishi bir nechta protsessor yadrosi ustida ishlashga imkon berish orqali umumiy maqsadli protsessor dizayni yondashuvini o'zgartirdi. Hyper-Threading resurslar samaradorligini oshirishga olib keladigan ip sathidagi parallellikni (TLP) ta'minlaydi. Multiprotsessiyali operatsion tizimlar server ichidagi bir nechta protsessorlarda parallel ishlov berish uchun iplarni jo'natishga qodir. Server dasturlari Xeon server protsessorlari oilasida o'zgartirilmagan holda ishlashi va tizimdagi har bir protsessorda ish zarrachalari darajasidagi parallellikdan foydalanishlari mumkin.

Ko'p protsessorli tizimlar uchun server dasturlari Internet-xizmat ko'rsatish, qidiruv tizimlari, idoraviy yoki kichik biznes ma'lumotlar bazalari va pochta, fayl va bosma serverlar kabi sohalarda Hyper-Threading texnologiyasidan foydalanishi kutilmoqda. Ular tezlashadi, chunki Hyper-Threading Technology javob vaqtlarini yaxshilaydi va tranzaktsiyalarni qayta ishlash ko'rsatkichlarini yaxshilaydi. Ishlab chiquvchilar, vaqt o'tishi bilan protsessor parallelligidan foydalanish uchun ko'proq dasturlar optimallashtiriladi va shunga muvofiq Hyper-Threading texnologiyasining samaradorligi oshadi, deb hisoblashadi. Intel Mikroprotsessor dasturiy ta'minot laboratoriyasining o'lchovlari shuni ko'rsatadiki, ushbu texnologiya Microsoft Active Directory xususiyatlari uchun ishlashni 18% ga, Microsoft SQL Server uchun 22% ga, Microsoft Exchange uchun 23% ga va Microsoft IIS uchun 30% ga oshirishi mumkin.

Faoliyat printsipi

Yangi texnologiyani tushuntirish uchun protsessor va sanoat korxonalari faoliyati o'rtasida o'xshashlik yaratish qulay. An'anaviy zavodda, qoida tariqasida, bir nechta montaj liniyalari (Hyper-Threading-da - ijro resurslari) va buyurtmalarni (oqimlarni) kuzatib boradigan va ularning bajarilish jarayonini butun texnologik zanjirda tashkil etadigan bitta rejalashtiruvchi (me'moriy holat) mavjud. Dispetcher butun zavod bo'ylab yig'ish liniyalarining parallel ishlashini davom ettirishi mumkin, ammo agar u yig'ilgan blokning bir qismini kutishga majbur bo'lsa, u holda konveyer sekinlashadi. Protsessor uchun bu diskdan ma'lumotlarni kutish paytida funktsional blokni bekor qilishga majbur qilish mumkin degan ma'noni anglatadi.

Hyper-Threading Technology yordamida har bir zavod (protsessor) ikkita dispetcherga (ikkita me'moriy holat) ruxsat beriladi. Ular zavodga tegishli yig'ish liniyalarini baham ko'rishadi. Dispetcherlardan biri ma'lum bir qismni olishni kutayotganda, ikkinchisi yig'ish liniyalaridan foydalanishi mumkin, bu esa zavod samaradorligini oshiradi. Endi zavod soatiga ko'proq mahsulot ishlab chiqarishi mumkin, chunki uning konveyerlari intensiv ishlatilmoqda. Ishlab chiqarish quvvatlarini oshirishga hojat yo'q, chunki mavjudlaridan shunchaki samaraliroq foydalaniladi.

Shakl. 1, bitta konfiguratsiya - bu har biri o'z ijro etuvchi resurslari to'plamiga va o'ziga xos, noyob me'moriy holatiga ega bo'lgan ikkita fizik protsessorga ega an'anaviy ko'p protsessorli tizim. Boshqa konfiguratsiya - sysIntel Xeon protsessorlari oilasiga asoslangan mavzu, bu erda har bir protsessor Hyper-Threading texnologiyasidan foydalanadi.

Shakl.1
Anjir. 1. Ko'p protsessorli tizimlarning rivojlanishi.

Ko'rib turganingizdek, har bir protsessorning me'moriy holati takrorlangan, ammo ularning har birida baribir bitta bajarilish resurslari to'plami mavjud. Iplarni jo'natishda OS ikkita alohida me'moriy holatga ikkita "mantiqiy" protsessor sifatida qaraydi.

Bir nechta protsessorlarda ishlashi mumkin bo'lgan dasturiy ta'minot tizimdagi mantiqiy protsessorlarning ikki baravar ko'p miqdorida o'zgartirilmasdan ishlashi mumkin. Har bir mantiqiy protsessor uzilishlarga boshqalardan mustaqil ravishda javob berishi mumkin. Birinchi mantiqiy protsessor bitta dasturning zarralarini kuzatishi mumkin, ikkinchisi esa boshqa dasturning zarralarini ko'rib chiqadi.

Ikkala protsessor ham bir xil ijro resurslari to'plamiga ega bo'lganligi sababli, ikkinchi satr bitta bittagina ishlov berishda bo'sh turgan resurslardan foydalanishi mumkin. Bu erda biz har bir jismoniy protsessor ichidagi ijro resurslari yukini ko'payishiga erishamiz.

Ushbu protsessordan foydalanish yaxshilanishi ko'p qirrali dasturlarni qayta ishlashda yuqori samaradorlikka olib keladi. Masalan, bitta mantiqiy protsessor suzuvchi nuqta operatsiyalarini bajarishi mumkin, ikkinchisi esa bir vaqtning o'zida qo'shish va yuklash operatsiyalarini bajaradi.