超线程没落 3570K/3770K性能终极对决

    HT技术发布之初的目的是解决单核处理器任务繁重问题，首款Intel Pentium 4 3.06GHz处理器提供两个运行模式，Single Task Mode（单任务模式）及Multi Task Mode（多任务模式），当程序不支持多线程（Multi-Processing）时，系统会停止其中一个逻辑CPU的运行，把资源集中于单个逻辑CPU中，让单线程程序不会因其中一个逻辑CPU闲置而降低性能，但由于被停止运行的逻辑CPU还是会等待工作，需要占用一定的资源，因此HT CPU运行在单线程程序模式时，有可能达不到不带超线程功能的CPU性能，而多核超线程CPU也会出现类似的情况。

    我们知道x86处理器长期以来一直采用了超标量运算设计，也就是说在同一时间CPU内核在进行多种不同的操作，也正是因为超标量设计，使得x86处理器可以单核实现双线程。而同样基于超标量运算设计的IBM POWER7处理器单个核心则可以达到4线程。

    超标量设计的处理器的流水线主要包括取指令（IF）、指令译码（ID）、执行（EX）、存储器访问（MEM）和写回（WB）五个子过程，每一个子过程都需要耗费一个或多个时钟周期，理论上每个子过程都是独立进行的。

    不过由于在取指令、分析指令和执行指令三个部件都存在Cache的访问，为了解决他们的冲突，很多处理器都加入了先行控制技术，通过对指令流和数据流的预处理和缓冲, 能够尽量使指令分析器和指令执行部件独立地工作,并始终处于忙碌状态, 以提高处理器中部件的利用率。

    虽然先行控制技术可以解决很大一部分冲突，不过由于缓冲区域的有限，一部分冲突还是无法避免，甚至会直接导致出错重新执行的情况，这在很大一定程度上会影响超线程的理论执行效率。