超線程技術和雙通道內存控制技術是兩種不同的技術。當然，這兩種技術的實際應用可以從不同的應用層面找到自己的定位和價值。為了讓大家徹底了解這兩種技術，筆者認為只有縱向分析比較，才能找到我們需要的答案。當然，只有這樣，我們在“存機”的時候才能“有的放矢”，避免浪費錢包裏剩下的那幾個“銀幣”。
壹.什麽是超線程處理器技術？
簡單定義“超線程”技術
所謂超線程技術，就是利用特殊的硬件指令，將多線程處理器中的兩個邏輯內核模擬成兩個物理芯片，讓單個處理器“享受”線程級並行計算的處理器技術。多線程技術可以有效地增強處理器在支持多線程的操作系統和軟件上進行多任務和多線程處理的處理能力。
超線程技術可以使操作系統或應用軟件的多個線程同時運行在壹個超線程處理器上，其中的兩個邏輯處理器共享壹組處理器執行單元，並行完成加、乘、加載等操作。這樣做可以提高處理器30%的處理能力，因為同時應用可以充分利用芯片的每個計算單元。
對於單線程芯片來說，雖然每秒可以處理上千條指令，但在某個時刻，它只能處理壹條指令(單線程)，這就不可避免地會使處理器中的其他處理單元處於空閑狀態。“超線程”技術使處理器能夠在某個時刻同時並行處理更多的指令和數據(多線程)。可以說超線程是壹種可以充分“調動”CPU內部暫時閑置的處理資源的技術。
超線程是如何工作的？
在處理多個線程的過程中，多線程處理器中的每個邏輯處理器都可以獨立地響應中斷。當第壹邏輯處理器跟蹤壹個軟件線程時，第二邏輯處理器也開始跟蹤和處理另壹個軟件線程。
此外，為了避免CPU處理資源沖突，負責處理第二個線程的邏輯處理器只使用運行第壹個線程時暫時空閑的處理單元。例如，當壹個邏輯處理器正在執行浮點運算(使用處理器的浮點運算單元)時，另壹個邏輯處理器可以執行加法運算(使用處理器的整數運算單元)。這無疑將大大提高處理器內部處理單元的利用率以及相應的數據和指令的吞吐量。
實現超線程的五個先決條件。
(1)需要CPU支持。
目前有Pentium4 3.06GHz、2.40C、2.60C、2.80C、3.0GHz、3.2GHz和Prescott處理器，以及部分型號的Xeon。
(2)需要主板芯片組支持
正式支持超線程技術的主板芯片組主要型號有英特爾的875P、E7205、850E、865PE/G/P、845PE/GE/GV、845G(B步進)和845E。875P、E7205、865PE/G/P、845PE/GE/GV芯片組都可以正常支持超線程技術的使用，而較早的845E和850E芯片組可以通過升級BIOS來解決支持問題。SIS包括SIS 645 dx(b版)、SIS 648(b版)、SIS655、SIS658和SIS648FX。VIA包括P4X400A、P4X600和P4X800。
(3)需要主板的BIOS支持
主板廠商必須在BIOS中支持超線程。
(4)需要操作系統支持
目前微軟的操作系統只有Windows XP Professional Edition及後續版本支持該功能，在Windows2000上支持超線程的計劃已經取消。
(5)需要應用軟件支持
壹般來說，任何能支持多處理器的軟件都可以支持超線程技術，但實際上這類軟件並不多，而且偏向於圖形、視頻處理等專業軟件，遊戲軟件很少支持。應用軟件包括Office 2000、Office XP等。另外，Linux內核2.4.x以後的版本也支持超線程技術。
二、什麽是「雙通道」內存技術？
雙通道內存技術是在北橋(也稱為GMH)芯片組中制作兩個內存控制器，並且這兩個內存控制器可以相互獨立工作。在這兩個內存通道上，CPU可以分別尋址和讀取數據，從而使內存的帶寬和數據訪問速度(理論上)翻倍。
目前流行的雙通道DDR內存架構是建立在兩個64位DDR內存控制器上，其帶寬可以達到128bit，但其工作模式與單通道128bit內存控制技術不同。因為雙通道架構中的兩個存儲器控制器是獨立且互補的智能存儲器控制器，所以兩個存儲器控制器可以同時操作，而沒有等待時間。例如，當控制器B準備好下次訪問內存時，控制器A正在讀/寫主內存，反之亦然。兩個存儲器控制器的這種互補性質可以將有效等待時間減少50%，從而使存儲器的帶寬加倍。
雙通道DDR的兩個內存控制器功能完全相同，兩個控制器的時序參數可以單獨編程。這種靈活性允許用戶使用兩個具有不同結構、容量和速度的DIMM內存條。此時，只需將雙通道DDR調整到最低密度，即可實現128bit的帶寬，讓不同密度/延遲特性的DIMM內存條可靠地協同工作。
簡而言之，雙通道技術與主板芯片組有關，與內存本身無關。只要廠商在芯片內部集成兩個內存控制器，就可以組成雙通道DDR系統。主板廠商只需要根據內存通道將DIMM分為通道1和通道2，用戶也需要成對插入內存，就像RDRAM壹樣。如果只插壹個內存，兩個內存控制器只有壹個工作，不會有雙通道的效果。
如果只插入壹個內存，則兩個內存控制器中只有壹個可以工作。
雙通道內存控制技術可以有效提高內存帶寬，特別是對於那些需要經常與內存交換數據的軟件，以及集成圖形核心(集成顯卡)的芯片組。在865G等集成顯卡的雙通道主板上，雙通道內存控制技術帶來的高帶寬可以幫助集成顯卡在劃分主內存為主內存時獲得更高的數據帶寬，而主內存的數據帶寬是制約顯卡性能的瓶頸。
對於集成顯卡核心的主板，其內存不僅需要頻繁與CPU交換數據，還會被主板上的集成顯卡核心作為主內存享用。這時候主內存也會頻繁的改變數據，對於有限的內存帶寬無疑是壹個嚴峻的考驗。
雙通道內存控制技術是壹種主板芯片組技術。只有支持雙通道內存控制技術的芯片組才能構建雙通道內存平臺。英特爾陣營包括I850、i875P、i7205、i865PE、i865G、SIS655、SIS655FX、威盛PT600(P4X600)、威盛PT800(P4X800)、威盛PT880。
讓事實說話。超線程和雙通道真的有用嗎(2)
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計算機能力
限位開關(Limit Switch)
“超線程”處理器技術的優勢和劣勢
超線程技術的優勢
(1)超線程在許多服務器應用程序中表現良好，例如Web服務和SQL數據庫。
(2)主流的臺式機芯片組基本都可以支持超線程，不需要妳額外支出。
(3)Windows XP已經針對它進行了優化，在運行多個不支持多線程的程序時，性能可能會有所提高。即使帶來損失，也顯得微不足道。
(4)在壹些支持多線程的軟件應用中，性能可以提升30%左右，比如3dsmax、Maya、Office、Photoshop等。英特爾甚至在壹次測試中實現了90%的提升。
超線程技術的缺點
(1)流行的Windows 2000不支持超線程技術，所以您必須安裝您可能不滿意的Windows XP。
(2)開啟超線程後處理單線程應用時，處理器性能有時會下降。
(3)缺乏針對超線程優化的各類常用應用軟件，因此性能無法得到充分體現。
總的來說，通過以上優缺點的比較，我們了解到超線程技術在處理多任務時確實可以提高系統性能。但是在運行單任務處理時，多線程的優勢無法體現出來，而且壹旦開啟多線程，處理器的內部緩存就會被分成幾個區域，互相共享內部資源，從而造成單個子系統的性能下降。筆者認為，用戶在進行單任務操作時，沒有必要開啟超線程，只有在進行多任務操作時，才能及時開啟超線程，享受超線程技術帶來的好處。
四、“雙通道”內存控制技術的優缺點
雙通道的優勢
(1)可以帶來兩倍的內存帶寬，對於那些經常與必要內存交換數據的軟件，如SPEC Viewperf、3DMAX、IBM Data Explorer、Lightscape等，可以帶來很大的好處。
(2)板載顯卡* * *享受內存時，雙通道技術帶來的高內存帶寬可以幫助顯卡在遊戲中獲得更流暢的速度。以3Dmark2001Se為例，分數差距可以拉大到15-40%。
雙通道的缺點
(1)必須構建在支持雙通道的主板上，並且必須有兩個容量和類型相同的內存條。英特爾的雙通道對內存類型和容量要求很高，兩個內存條必須完全壹樣。SIS和VIA的雙通道主板允許不同容量和類型的內存* * *存儲，只要有兩個內存條即可。
(2)雙通道內存控制技術在常見的遊戲和應用中，與單通道內存控制技術的差距非常小。
(3)需要購買壹個主板和兩個支持雙通道內存控制技術的內存條，需要更多的成本。
(4)雙通道的連接對於初學者來說非常重要。壹旦連接不正確，將無法使雙通道工作。
(5)雙通道內存架構，其超頻難度較大，不適合喜歡DIY超頻的朋友。
五、“超線程”與非“超線程”的較量
接下來，我們將以壹款P4 3.0G(支持HT)處理器為測試對象，通過開啟和關閉其超線程技術來比較兩者之間的性能差距。
測試平臺如下表所示。
在此測試平臺下我們將使用ZD商務Winstone 2002 1.0(商用辦公性能測試)、SiSoft Sandra2003(硬件信息和性能基準測試)、3DMark2001 SE(著名3D顯卡性能測試軟件)、Lame(音頻壓縮)、flask peg+Divx 5 . 0 . 2編解碼器(視頻壓縮)、3D Studio Max 5(3D渲染)、Photoshop 7.0(2D圖像)和3D Mark2001 SE+Super PI(多
測試1: ZD商務溫斯通2002 1.0
該軟件用於測試系統的商業辦公性能，包括Word、Excel、Access、PowerPoint、FrontPage、WinZip、Norton AntiVirus、Lotus Notes、Netscape等實際應用。ZD內容創作Winstone 2002 1.0.1用於測試系統的網頁、圖形和多媒體內容創作性能，包括Photoshop、Premiere、Director、Dreamweaver、UltraDev、Navigator、Windows Media Encoder和Sound Forge。
在ZD商務Winstone 2002 1.0中，開啟HT和關閉HT之間的性能差距非常小。開啟HT後，對整機的商務辦公性能幾乎沒有影響(只有0.2%)。當然這和辦公軟件是否支持超線程有很大關系，所以如果妳只是商務和辦公用戶，沒必要選擇超線程。
測試2:使用SiSoft Sandra2003單獨測試處理器子系統。
CPU的壹般計算性能
在CPU常規計算性能的測試中，當我們打ht的時候，HT帶來的處理器性能提升是非常明顯的。整數運算的測試成績從7969到9336，處理器的整數運算性能提升了17%。
在P4獨有的ISSE2指令操作測試中，開啟HT後，成績也從4046提高到5624，性能提升了約39%。
CPU的多媒體計算性能
在多媒體操作的性能測試中，開啟HT後的整數操作分數由12216提升至14059，性能提升約20%。在ISSE2指令集的成績上，當我們開啟HT後，測試成績立刻提升了40%左右，可謂是很大的進步。可見，只要有遊戲和相關的多媒體處理器軟件對英特爾的超線程技術進行優化，其帶來的性能提升是可想而知的。可以說，目前的超制程技術所遇到的第壹個問題就是軟件廠商的支持。SiSoft Sandra2003中處理器的性能測試成績之所以能提高這麽多，是因為SiSoft Sandra2003這個軟件支持超線程，說明超線程處理器只有在應用軟件的配合和優化下才能發揮潛力。
讓事實說話。超線程和雙通道真的有用嗎(3)
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計算機能力
限位開關(Limit Switch)
測試3: 3dmark2001SE性能測試
3DMark2001 SE反映了系統的D3D性能。經過1028*768和32色測試，開啟和關閉HT幾乎無法提升系統性能。相反，開啟HT後，處理器的性能有壹點損失。由此可見，壹旦軟件不支持超線程技術，有時性能會意外下降。
測試4:音頻和視頻壓縮
音頻壓縮和視頻壓縮對處理器的性能要求非常嚴格，尤其是視頻采集和壓縮。如果沒有視頻采集卡，處理器的性能會對視頻和音頻的壓縮時間產生很大的影響。
首先是音頻壓縮的測試。Lame(音頻壓縮軟件)把壹個97.2MB的Wav文件壓縮成8.82MB的MP3文件時，打開HT和關閉HT完全壹樣，不應該是這樣的。但是Lame並沒有對超線程技術進行優化，所以兩者並不在壹個高水平上。音頻和視頻文件的壓縮將比簡單的音頻文件壓縮更考驗處理器的性能。當我們用flask peg+Divx 5.0.2編解碼器將DVD視頻文件壓縮成MPEG-4文件時，支持超線程技術的Divx 5 . 0 . 2編解碼器將充分發揮超線程技術的作用。壓縮時間從349秒縮短到297秒。
測試5: 2D圖像處理和3D渲染
Photoshop 7.0和3D Studio Max 5可以分別代表2D圖像處理和3D動畫處理。通過這兩個軟件的表現，可以判斷超線程技術在圖形和動畫處理中的作用。
由於Photoshop 7.0支持多處理器和超線程技術，因此可以輕松利用這壹優勢，借助多線程技術獲得約10%的性能提升。
下面是在Photoshop中操作去雜點時，打開和關閉HT後的耗時對比。開啟HT後只需要6.8秒，而關閉HT後幾乎慢了1秒。可以推斷，如果壹個操作以前需要1小時，那麽打開HT後可以節省7-8分鐘。3D Studio Max系列是3D圖形領域最流行的3D建模軟件。在場景的最終渲染過程中，充分利用處理器，可以充分考察CPU的計算能力。3D Studio Max 5對奔騰4進行了大幅優化，可以大幅提升渲染性能。3D Studio Max系列還可以很好的支持多線程操作，從而充分利用多處理器的優勢減少渲染時間，多處理器系統總能獲得極大的性能優勢。但由於3D Studio Max在渲染過程中過於依賴浮點單元，多線程技術對其幫助不大。這時候處理器的其他單元就幫不上忙了。因為此時CPU的所有浮點單元都在緊鑼密鼓的工作，而其他單元是無法“插上”的。
測試6:多任務並行處理測試
為了考慮HT如何幫助處理器同時處理多個事務？決定運行超級PI，這是壹個對處理器的計算性能有壓力的軟件。而且在運行這個軟件的時候，我們運行的是另壹個對CPU計算性能有嚴格要求的軟件3Dmark2001SE。在處理多任務的時候，超級PI和3D Mark2001 SE這兩個殺手鐧，單獨對於系統來說都不是輕松的任務，更別說同時運行了，是非常嚴峻的考驗。在關閉超線程技術的情況下，3.06GHz的奔騰4運行3D Mark2001 SE，加載測試場景的時間較長，測試運行過程中也有明顯的丟幀現象。開啟超線程技術後，情況得到了明顯的改善，在3D Mark2001 SE測試場景下傳輸的時間明顯縮短，感覺和單任務運行基本壹致，不再出現測試運行時丟幀的現象。從實際測試結果也可以看出，無論是Super PI還是3D Mark2001 SE，啟動超線程技術後，並行運行的性能都有了很大的提升。
總結
通過以上測試，我們發現只要應用軟件支持超線程技術，用戶就能從中獲益1%-40%。尤其是服務器和圖形工作站的用戶。當然，這得益於服務器、圖形、3D動畫和視頻制作軟件，以及對多線程技術進行了特別的優化和支持。P4的超線程技術與多線程技術有關，所以支持多線程技術的軟件自然可以受益於P4的超線程技術。對於普通的辦公、商務、遊戲用戶來說，由於其應用領域的軟件並不支持超線程技術，所以在購機時沒有必要購買支持超線程技術的P4。畢竟買壹個支持超線程技術的CPU會花更多的錢。
讓我們以主流的P4 2.4C為例。從市場定位和價格來看，P4 2.4C只比不支持超線程的同頻P4略貴，約100元。我覺得6%的差價換來40%左右的性能提升是值得的。而且在市場上，我們很容易就能以500元左右的價格買到壹款支持超線程技術的主板。當然，如果妳真的無法從超線程技術中獲得任何好處，那麽自然也就不需要多花錢了。
第六，P4平臺上雙渠道和單渠道的較量
為了與P4保持同步，英特爾連接推出了幾款主流雙通道芯片組，I865PE、I875P和I865G，支持800MHz。但是SIS和VIA也不甘示弱，出現了SIS655FX和VIA PT800。不過在推出主打雙通道芯片組的同時，Intel也推出了單通道I848P，SIS和VIA也分別推出了單通道648FX和VIA PT800芯片組。那麽，武俠中的主流雙通道和低端單通道有什麽區別呢？只能用比賽的方法來證明。
在這裏，我們用I875P對不支持雙通道技術的單通道播放器(I848P、PT800和SIS648FX)進行測試。測試平臺，見下表。顯卡，這裏是最強的Geforce FX 5900。
參考項目:SiSoftware Sandra，MAX，ZD商務Winstone 2002，3Dmark2001，SPEC Viewperf等。