| Artículos | 01 NOV 2001

Hyper-Threading

Tags: Histórico
Eugenio Barahona.
Intel introducirá en los procesadores Xeon basados en la arquitectura NetBurst una tecnología que ofrece capacidades de multiproceso simétrico con un único microprocesador físico.

Desde hace bastantes años la única solución viable para atacar determinados cálculos realizador por ordenador ha sido el procesamiento en paralelo del mismo problema por varios ordenadores. Con el advenimiento del microprocesador, y posteriormente del ordenador personal, se han creado las tecnologías necesarias para poder disponer de PC equipados con más de un microprocesador. La conjunción de un sistema operativo con soporte multiprocesador y más de una CPU hace posible mejorar sensiblemente el rendimiento de las aplicaciones que hacen uso simultáneo de varios procesos e hilos de ejecución.
Hasta ahora, para conseguir estos beneficios era preciso disponer de una placa base capaz de albergar dos o más microprocesadores, lo que hacía que el coste final de este tipo de soluciones fuese relativamente elevado, si bien es cierto que en los últimos tiempos ha bajado considerablemente el precio de los componentes necesarios para montar equipos de esta clase.
En cualquier caso la solución ideal sería disponer de los beneficios del multiproceso simétrico sin los inconvenientes que hasta ahora presentaba. Precisamente la tecnología Hyper-Threading que Intel introducirá en sus próximos microprocesadores de la familia Xeon viene a solucionar algunos de estos problemas, ya que mediante un único chip el sistema operativo creerá que en realidad dispone de dos procesadores físicos.
Esta tecnología también brinda la oportunidad de mejorar algunos problemas que presentan los sistemas multiprocesador, como por ejemplo cómo mantener la coherencia del contenido de las memorias caché de los procesadores del sistema y la consiguiente carga adicional que dicha función impone sobre el bus de las CPU. Con la tecnología Hyper-Threading, al tratarse de un único procesador físico, se dispone de una sola caché de segundo nivel y además la comunicación entre los núcleos de los dos microprocesadores físicos puede realizarse mediante buses especializados de gran anchura que funcionen a la misma velocidad que el procesador.
Pero esta nueva tecnología no implica la duplicación de todos los elementos que dan forma al procesador, ya que determinadas partes se comparten entre los núcleos de los dos microprocesadores lógicos, como por ejemplo el bus del sistema o, como se comentó anteriormente, la caché de segundo nivel. Sí que se duplican otros elementos que son fundamentales para obtener un rendimiento óptimo en un equipo multiprocesador, como por ejemplo los registros de la arquitectura IA-32, los registros de segmento, los de control y depuración, así como la mayoría de los registros MSR, los cuales son específicos de cada implementación de la arquitectura IA-32 que realiza Intel o cualquier otro fabricante de procesadores x86. Además, cada chip lógico dispone de su propio APIC (controlador programable de interrupciones). El resto de unidades que no se duplican se comparten entre los dos procesadores lógicos, ya que según Intel normalmente sólo se usa simultáneamente alrededor del 35% de los recursos hardware de sus microprocesadores con arquitectura NetBurst durante la ejecución de aplicaciones típicas.
Esta nueva tecnología, además, asegura la compatibilidad con los sistemas operativos y aplicaciones actuales diseñadas para aprovechar hardware multiprocesador, si bien quizá los desarrolladores de BIOS deban realizar algunas ligeras modificaciones en el código de inicialización de los procesadores. Sin embargo, para que las aplicaciones aprovechen al máximo la capacidad de los procesadores con soporte de HyperThreading, Intel recomienda realizar algunas modificaciones en el código que este fabricante irá desgranando en la documentación técnica que se publicará cuando se presenten los primeros productos que integren esta nueva tecnología.

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