何為超線程？

概念掃盲：

1. 物理CPU：物理CPU就是插在主機上的真實的CPU硬件。
2. 邏輯CPU：邏輯CPU跟超線程技術有聯系，假如物理CPU不支持超線程的，那么邏輯CPU的數量等於核心數的數量；如果物理CPU支持超線程，那么邏輯CPU的數目是核心數數目的兩倍。
3. 核心數：我們常常會聽說多核處理器，其中的核指的就是核心數。
   1. 在Linux下可以數不同的physical id 來確認主機的物理CPU個數。 
   2. 在Linux下可以通過 processors 的數目來確認邏輯CPU的數量。
   3. 在Linux下可以通過cores來確認主機的物理CPU的核心數。

超線程：
　　超線程是英特爾開發出來的一項技術，使得單個處理器可以象兩個邏輯處理器那樣運行，這樣單個處理器以並行執行線程。
這里的單個處理器也可以理解為CPU的一個核心；這樣便可以理解為什么開啟了超線程技術后，邏輯CPU的數目是核心數的兩倍了。

超線程技術實現並行操作的原理？

　　一個線程在執行時會占用CPU資源，其他線程想要得到執行就必須等待該線程將CPU資源讓出。

　　利用超線程技術，模擬出的兩個邏輯內核共享同一個CPU資源，所以同一時刻可以有兩個線程都占用CPU資源，因此這兩個線程都可以得到執行，這就是實現同一時間執行兩個線程的並行操作。

舉例1：

    有個單核的CPU,想要運行一個多線程的程序，通常情況下，只能是由Cpu在線程之間來回調度，但是當開啟了超線程之后，可以在一個線程執行整數指令集的時候，而恰好在這個時候，另一個線程執行浮點指令集，而這兩個指令集整數指令單元和浮點指令單元來執行。就可以同時執行這兩個線程，這就叫超線程。而且實際上，是有大量資源被閑置着的。超線程技術允許兩個線程同時不沖突地使用CPU中的資源。指令單元閑置，可以通過超線程的技術來達到提高利用率。這叫做硬件多線程技術。
舉例2：

• Processing Unit（運算處理單元），簡稱PU。 PU一般就是執行運算，比如算數運算加減乘除。
• Architectual State（架構狀態單元），簡稱AS。AS執行一些邏輯和調度方面的操作，比如控制內存訪問等。

單核CPU（先從簡單的談起）

一般一塊傳統意義的CPU上會有一個PU、一個AS。

比喻 ：一個小飯館（單核CPU），夫妻老婆店，老板兼大廚廚房炒菜，老板娘兼服務員點單。這不，來了一個客人，首先，走到老板娘的收銀台前，看菜單准備點單。差不多5分鍾后，客人點完了一份蓋澆飯。老板娘抄好了單，遞給了在后廚的老公。老公開始炒菜。在這個例子中，老板娘可以理解成AS，老板/大廚可以理解稱PU（干實事的）。

多核CPU

這里說的多核，是多個物理核，比如i3的雙核，i5的4核。這中架構下，每一個物理核都有一個PU和一個AS。所以。對於i3來說，就有總共兩個PU，兩個AS。對於i5來說，就有總過4個PU，4個AS。

比喻：上面小飯館的列子，對於5、6個客人可能還能忙的過來。但設想一下子來他個16個客人，這隊估計要排到街上了。如果再告訴你，每10分種就有16個新客人過來點單。。。完了。生意估計是做不下去了 - 老板、老板娘忙到死。

這時，我們就需要一個更大的單位食堂（多核CPU）。有4個服務生、4個大廚。4個服務生同時點單，4個大廚同時開炒（1號服務生專給一號大廚下單，二號服務神生專給二號大廚下單。。。以此類推）。這樣相比小飯館一個老板娘、一個客人隊列，這里成了4個隊列，效率頓時比小飯館提高4倍。16個客人，平均分配成4個隊列，每個隊列就只有4個客人了，情況是不是好了很多？

超線程技術(HT) VS 多線程

超線程(HT)並不是我們一般說的多線程。我們一般說的多線程（multi-threading）是指程序方面的，簡單的說就是‘軟’的，代碼級別的。而超線程一般指的是硬件架構方面的，是‘硬’的：通過調整AS而模擬出來的‘邏輯核’。

簡單的說，超線程就是一個物理核里面，有兩個AS，一個PU。兩個AS共享一個PU。為什么這么做，

舉例3：

比喻：剛剛那個單位食堂，4個服務生，4個大廚，4個隊列。會不會效率問題？           有！

設想每個客人都有看單選單的時候，你能保證每個客人都看兩眼就下單？有的客人難免會磨磨蹭蹭，問東問西，一個菜點它個15分鍾。而設想大廚平均炒一個菜只要10分種。那剩下的那5分鍾呢？大廚在廚房閑着沒事干，喝茶看報紙。時間全被客人-服務生點菜這個環節給浪費掉了。

那有沒有解決方法？ 增加服務生！

這時候，我們給每個大廚多增加一個服務生，從一個服務生變成了兩個服務生（AS），服務生1A和服務生1B開兩個隊列，同時給一個大廚（PU）下單。這樣，當出現服務生1A的客人15分鍾單子都沒有下完的情況下，1B的客人單子很有可能3分鍾下好送給大廚開炒了（PU），這樣大廚就不會站在廚房傻等1A客人的訂單。這樣，最大限度地榨干大廚的勞動力 （大廚估計要口吐芬芳了），而對於CPU來說，最大限度的提高了CPU的使用率，減少了CPU的（IDLE）空閑時間。
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轉自：https://blog.csdn.net/cheng__lu/article/details/98884263