HT超線程

盡管提高CPU的時鐘頻率和增加緩存容量后的確可以改善性能，但這樣的CPU性能提高在技術(shù)上存在較大的難度。實際上在應用中基于很多原因，CPU的執(zhí)行單元都沒有被充分使用。如果CPU不能正常讀取數(shù)據(jù)（總線/內(nèi)存的瓶頸），其執(zhí)行單元利用率會明顯下降。另外就是大多數(shù)執(zhí)行線程缺乏ILP（Instruction-Level Parallelism，多種指令同時執(zhí)行）支持。這些都造成了CPU的性能沒有得到全部的發(fā)揮。因此，Intel則采用另一個思路去提高CPU的性能，讓CPU可以同時執(zhí)行多重線程，就能夠讓CPU發(fā)揮更大效率，即所謂“超線程（Hyper-Threading，簡稱“HT”）”技術(shù)。超線程技術(shù)就是利用特殊的硬件指令，把一個物理內(nèi)核模擬成兩個邏輯內(nèi)核，讓單個處理器都能使用線程級并行計算，進而兼容多線程操作系統(tǒng)和軟件，減少了CPU的閑置時間，提高的CPU的運行效率。

采用超線程及時可在同一時間里，應用程序可以使用芯片的不同部分。雖然單線程芯片每秒鐘能夠處理成千上萬條指令，但是在任一時刻只能夠?qū)σ粭l指令進行操作。而超線程技術(shù)可以使芯片同時進行多線程處理，使芯片性能得到提升。2100433B

首先說明：HT總線技術(shù)是AMD的，而intel的總線技術(shù)只有FSB和QPI~而intel的FSB技術(shù)開始朝QPI技術(shù)過渡~

HT規(guī)格

HyperTransport技術(shù)從規(guī)格上講已經(jīng)用HT1.0、HT2.0、HT3.0、HT3.1

HT發(fā)展歷程

HyperTransport是AMD為K8平臺專門設(shè)計的高速串行總線。它的發(fā)展歷史可回溯到1999年，原名為“LDT總線”(Lightning Data Transport，閃電數(shù)據(jù)傳輸)。2001年7月，這項技術(shù)正式推出，AMD同時將它更名為HyperTransport。隨后，Broadcom、Cisco、Sun、NVIDIA、ALi、ATI、Apple、Transmeta等許多企業(yè)均決定采用這項新型總線技術(shù)，而AMD也借此組建HyperTransport開放聯(lián)盟，從而將HyperTransport推向產(chǎn)業(yè)界。

在基礎(chǔ)原理上，HyperTransport與PCI Express非常相似，都是采用點對點的單雙工傳輸線路，引入抗干擾能力強的LVDS信號技術(shù)，命令信號、地址信號和數(shù)據(jù)信號共享一個數(shù)據(jù)路徑，支持DDR雙沿觸發(fā)技術(shù)等等，但兩者在用途上截然不同—PCI Express作為計算機的系統(tǒng)總線，而HyperTransport則被設(shè)計為兩枚芯片間的連接，連接對象可以是處理器與處理器、處理器與芯片組、芯片組的南北橋、路由器控制芯片等等，屬于計算機系統(tǒng)的內(nèi)部總線范疇。

第一代HyperTransport的工作頻率在200MHz—800MHz范圍，并允許以100MHz為幅度作步進調(diào)節(jié)。因采用DDR技術(shù)，HyperTransport的實際數(shù)據(jù)激發(fā)頻率為400MHz—1.6GHz，最基本的2bit模式可提供100MB/s—400MB/s的傳輸帶寬。不過，HyperTransport可支持2、4、8、16和32bit等五種通道模式，在400MHz下，雙向4bit模式的總線帶寬為0.8GB/sec，雙向8bit模式的總線帶寬為1.6GB/sec；800MHz下，雙向8bit模式的總線帶寬為3.2GB/sec，雙向16bit模式的總線帶寬為6.4GB/sec，雙向32bit模式的總線帶寬為12.8GB/sec，遠遠高于當時任何一種總線技術(shù)。

2004年2月，HyperTransport技術(shù)聯(lián)盟(Hyper Transport Technology Consortium)又正式發(fā)布了HyperTransport 2.0規(guī)格，由于采用了Dual-data技術(shù)，使頻率成功提升到了1.0GHz、1.2GHz和1.4GHz，雙向16bit模式的總線帶寬提升到了8.0GB/sec、9.6GB/sec和11.2GB/sec。Intel 915G架構(gòu)前端總線在6.4GB/sec。

k8架構(gòu)的處理器(Athlon x2 5000 等)均支持1Ghz Hyper-Transport總線，K8芯片組也對雙工16Bit的1GHz Hyper-Transport提供了支持，令處理器與北橋芯片的傳輸率達到8GB/s

2007年11月19日，AMD正式發(fā)布了HyperTransport 3.0總線規(guī)范，提供了1.8GHz、2.0GHz、2.4GHz、2.6GHz幾種頻率，最高可以支持32通道。32位通道下，單向帶寬最高可支持20.8GB/s的傳輸效率。考慮到其DDR的特性，其總線的傳輸效率可以達到史無前例的41.6GB/s。

HT 3.0的總線還支持另一項名為“Un-Ganging”的新特性，該技術(shù)可允許超傳輸總線系統(tǒng)在操作過程中對運行模式作動態(tài)調(diào)整。這項特性可以讓那些搭載SMT同步多線程技術(shù)的服務(wù)器系統(tǒng)明顯受益，包括RX780、RD780以及RD790在內(nèi)的AMD芯片組全都支持該特性。

超傳輸技術(shù)聯(lián)盟(HTC)在2008年8月19日發(fā)布了新版HyperTransport 3.1規(guī)范和HTX3規(guī)范，將這種點對點、低延遲總線技術(shù)的速度提升到了3.2GHz。

HT 3.0的速度最高只有2.6GHz，比如AMD的旗艦四核心處理器Phenom X4 9950 BE就是這一速度。在提速至3.2GHz后，再結(jié)合雙倍數(shù)據(jù)率(DDR)，HT 3.1可提供最高每位6.4GHz(3.2GHz X 2 因為DDR以2倍速傳輸)的數(shù)據(jù)傳輸率，64-bit帶寬可達51.2GB/s(6.4GHz X 64bit/8)。

實際上，HT 3.1規(guī)范一共定義了三種速度，分別是2.8GHz、3.0GHz和3.2GHz，累計帶寬提升23%，同時在核心架構(gòu)、電源管理與通信協(xié)議方面與之前版本保持一致。

超傳輸技術(shù)聯(lián)盟由AMD組建，并獲得了業(yè)界多家巨頭的支持，諸如IBM、Sun、NVIDIA、微軟、蘋果、戴爾、惠普、思科、富士通、夏普、聯(lián)想、博通、瑞薩科技等等。還不清楚HT 3.1何時會投入使用，有可能會在AMD的45nm Phenom中實現(xiàn)。