超线程用在哪里效果明显（关于超线程我个人的拙见）

话说在前头，我个人也并不是非常深入了解超线程，不过高级抽象的工作原理我已经明白了，以下是我对于超线程技术的一些个人拙见，对于想要入门的计算机爱好者有一定的参考意义。(实际上，这篇出现的原因是英特尔和超威半导体两家cpu性价比的争论)本人初二，文采不好，理解了意思就行

先了解计算机的底层语言叫二进制操作码，这些操作码叫指令。

首先要了解超线程技术的大概原理，为了讲的通俗一点，我会用非常形象的话来解释。为了实际意义，因此我不仅只谈到超线程，还要提一下流水线和分支预测。

在讨论超线程技术之前，先了解一下cpu流水线，cpu流水线技术出现的很早，早在80年代英特尔就把流水线技术引进了x86架构的cpu。流水线技术，通俗的解释，也就是将程序里的多条指令(可以理解为底层代码)拆分为多步，并且将这些【底层代码】的各部操作重叠，让指令能够并行处理，执行完第一步，就进入下一步，如同工厂自动化加工或拆解一样，因此得名 流水线 技术，拆分的部分越多，流水线就越深，工作频率也就越高。

然后再说说分支预测，在没有分支预测的时代，当流水线碰到了分支指令(如果xxx，那么xxx，如果不是就xxx)，他就要停下流水线，判断条件是否达成，然后等到xxx到达流水线的时候才进行操作，这就使得在cpu的执行效率变慢了，在过去那个单核和长制程的时代，频率和效率才是王道，落后的cpu总得被打败。

分支预测就是在遇到分支指令(If then else)的时候，对程序的下一步操作进行预测，从而达到提升性能的目的，我们可以理解为，在一个关闭的岔路口，一名交通人员看到一辆车开过来，如果按照传统的方法，他需要让司机停下，问他开往哪边，然后给司机开相应的路，显然，在司机告诉交通人员方向之前，门不能开。

所以交通人员学聪明了，现在有2条岔路，当交通人员看到车过来的时候，他大胆的开了一个岔路，然后等待车开过来，在这种情况下，有50%的几率猜对，这叫静态分支预测(无脑二选一)。交通人员还有另一个方法，那就是判断，如果开过来的车经常走第x条，那么交通人员又看到这辆车的时候就会给他开x路，这种预测叫动态分支预测。

(相信我这叫静态分支预测)

现代的cpu用的都是动态预测，并且归功于cpu架构的不断升级，因此猜测能力达到大概90%正确率。但是，如果细心的人就会发现，这其实是冒险性的，如果司机的方向和之前突然不同了，那么他开过去就会撞上，然后死掉。 不过在cpu里没有车，所以当预测失败的时候，他就要清空之后的流水线执行结果，然后回到分支的地方选择路线。

接下来就开始讲超线程了，如果不了解分支预测和流水线，那么超线程就不好理解。超线程技术，可以理解为是cpu核心并行处理能力的提升。我们现在通俗的把核心理解为一个高速生产产品的工厂，超线程也就是给工厂多添置了一套设备，让一个工厂同时做n样订单，当一个订单还没下达的时候，工厂就去执行另外一个订单的任务，因此称之为超线程。

现在我们来看看一些叫的很凶的框框党，他们说核心超线程框框数的很爽，在他们那里似乎超线程就是一个核心翻倍成两个核心一般，事实真的如此吗？

还是那个高速工厂，假如来了个订单是加热食物，另外一个订单也是加热食物，那么工厂为了节省成本，当然是不会买两个微波炉的阿，显然是两个订单共同用一个微波炉。 在cpu里体现为：n个线程用同一个计算单元，用同一个缓存。现在有个问题，如果两个订单是同时过来的，为了保证工厂的正常流程，当然是得先加热一个订单的食物，加热完再加热另外一个订单的食物了。

所以，超线程技术≠翻倍核心。但对于下达订单的客户(软件，系统)来说，他并不想了解工厂内部是怎么同时执行两个订单的，因此他把一个工厂当做两个独立工厂看待，因此在windows的任务管理器中，这些线程被称之为逻辑核心。

现在我们来讨论一个严重的问题，如果一个订单下来了，并且在工厂内部流水线中经过各种骚操作后，分支预测失败了怎么办？？？？这就很尴尬了，cpu把流水线停掉，把流水线上正在加工的和流水线输出的丢掉，然后重新老老实实再加工一遍，这就导致了效率的降低，有了超线程后，性能变弱的惩罚更加明显。

来看一些被鞭尸的例子，奔腾4至尊和amd打桩机推土机fx-xxxx，一个用上了30级流水线，一个用上了20级流水线，结果都成了高频低能的典型例子。

根据上面的一系列说明，可以看出现代cpu的处理技术并不是完美的。不同的cpu在一些场景下，以上提到技术可以带来的性能差距也不同，例如并行处理指令的时候，有超线程的cpu会比没有带超线程的cpu强，提升大约在10%-30%之间，绝大多数时候，超线程的提升都无法达到30%。

现在我们回到开头讨论关于AMD比英特尔同价位多出一倍框框的问题，截止至这篇文章发布，amd的cpu即使多了超线程，在一些场景也不如英特尔，虽然有超线程的加持，但zen 和coffee lake架构的差距不止10%，因此，在一些场景下，带超线程的锐龙cpu可能不如 不带超线程的英特尔cpu，显而易见，在大量并行处理任务的场景下，同价位锐龙对酷睿的性能差距绝对是碾压级的，但在大量处理复杂任务，并且用的只是单核的时候，同价位酷睿和锐龙的差距也绝对是碾压的。

其实本来只是要讨论锐龙和酷睿超线程的问题而已，结果涉及的内容太多了哈哈，在这里，我说一些简单的建议。

1.打单核游戏并且对帧数要求高，intel cpu很有必要。(在这个游戏没有优化立场[a黑，i黑]的前提下)

2.多核多线程软件(如Adobe)重度患者(恰饭为生)，并且不高强度游戏的前提下，6核/8核以上的锐龙cpu可以考虑(用考虑这个词的原因是因为，锐龙架构和酷睿还有一些差距，在高频率需求的软件下，锐龙相比同价位的酷睿cpu很吃亏，这也是为什么amd开放全民超频[反正你也超不了多少])。 如果是专业人士，并且对综合性能要求严格，并且在预算充裕的情况下，最好上八/九代酷睿i7/i9或最近几年发布的新至强cpu。(E5，E7洋垃圾频率低，在高频并行场景下不如锐龙)

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