Core i7 980x, analisi dei benefici dell'Hyper-Threading

Introduzione

L'Hyper-Threading è stato presentato per la prima volta da Intel con il processore Pentium 4 "Northwood" a 3,06 GHz, e nella serie di CPU Xeon MP "Foster" del 2002. Lo scopo principale di questa tecnologia proprietaria era quello di migliorare l'uso del processore grazie all'aumento della parallelizzazione. Con l'ultimo Core i7 980X e sei core fisici, l'Hyper-Threading raggiunge 12 core logici su un solo PC.

Tutto ciò però fa montare domande più che legittime: il software è in grado di avvantaggiarsi veramente di otto o più thread paralleli? L'Hyper-Threading è un problema o un toccasana per l'efficienza? Non è meglio fermarsi a sei core fisici, anziché rischiare cali prestazionali dovuti ad applicazioni poco ottimizzate che distribuiscono senza motivo i carichi di lavoro sulle unità logiche?

Il core Gulftown di Intel integra l'Hyper-Threading per fornire 12 core virtuali, ma solo con poche e specifiche applicazioni si notano prestazioni migliori.

La storia dell'Hyper-Threading

Non c'era una vera necessità di presentare l'Hyper-Threading. Dato che il Pentium 4 aveva una pipeline delle istruzioni piuttosto lunga, era imperativo salire con le frequenze il più rapidamente possibile e mantenere la pipeline occupata. Perciò Intel duplicò le unità che immagazzinavano lo stato dell'architettura, e così a un core con Hyper-Threading appare al sistema operativo come due processori logici. Lo scheduler poteva distribuire due thread, o processi, contemporaneamente e se l'unità di branch prediction di Intel avesse lavorato correttamente, avrebbe assicurato alle istruzioni un caricamento e un'esecuzione efficienti.

I benefici per il Pentium 4 erano principalmente l'incremento della reattività su sistemi a singolo core e piccoli miglioramenti delle prestazioni per le applicazioni. Almeno nel segmento desktop. Nei server, dove il calcolo parallelo è chiave, l'Hyper-Threading ha un impatto maggiore. Le applicazioni scritte per gli utenti desktop non erano ottimizzate per sfruttare i processi paralleli, perché l'hardware necessario non c'era. Inizialmente, l'Hyper-Threading si è fatto una cattiva reputazione perché ha fallito nel miglioramento delle prestazioni, in quei titoli che lavorano in single thread.

Il ritorno

Con l'arrivo dei Core 2, l'Hyper-Threading scomparve. Intel tuttavia ha deciso di riportarlo alla vita con la microarchitettura Nehalem, che è base di tutte le CPU Core i3, i5 e i7 disponibili oggi, incluso il Core i7 980X a sei core.

La situazione è molto differente oggi rispetto al primo debutto dell'Hyper-Threading. Per iniziare gli sviluppatori software sono molto più in sintonia con l'ecosistema hardware, così è raro trovare un titolo popolare che non può beneficiare del parallelismo e non è ottimizzato per sfruttare il threading. Oltre a questo, ora AMD non può applicare pressione a Intel nel segmento delle alte prestazioni e l'Hyper-Threading è stato trasformato in una funzionalità a valore aggiunto e differenziante delle serie anziché come innovazione cardine. Con sei core fisici, l'Hyper-Threading ha davvero senso?

Abbiamo deciso di osservare mettere a confronto il quad-core Core i7-975 Extreme Edition (Bloomfield) con il nuovo exacore Core i7-980X (Gulftown) e confrontarne le prestazioni, l'efficienza energetica, usando una suite di test aggiornata.