超线程技术解析,利弊分析及Core Ultra 200S系列放弃原因探究

一、前言

10月24日，经过漫长等待，英特尔新一代桌面级Core Ultra 200S系列处理器终于正式上市了。

这一代新品变化非常大，在某种意义上，它相当于是集12代至14代酷睿的大成者，并更新了架构，取消了超线程，由台积电制造，此外，之前13代和14代酷睿处理器出现严重翻车，多种复杂和敏感的因素叠加、交织在一起，因此“特别”值得关注。

其中，让很多朋友最无法理解、接受的是取消了超线程。举例来说，Core i9-14900K拥有8个大核，16个小核，总共24核32线程，而Core Ultra 9 285K同样拥有8个大核，16个小核，总共24核，却只有24线程，很多朋友认为性能肯定堪忧。

本文将简要地介绍一下什么是“超线程”，它有哪些利弊，为什么英特尔要在Core Ultra 200S系列处理器中取消超线程。

二、什么是“超线程”技术？

超线程的英文全称是“Hyper-Threading”，简称为“HT”，它是英特尔开发的一种多线程技术，允许一个物理处理器内核同时执行多个线程，通常是两个。

对于支持超线程的处理器，操作系统会将每个物理内核视为两个独立的逻辑处理器，这样可以提高处理器的并行计算能力。

三、超线程的优势

1.、提高运算效率

操作系统可以同时调用、执行多个线程，这样可以更加有效、更充分地利用处理器资源，减少空闲时间。

2. 提升多任务性能

对于执行多任务或者多线程类应用程序，超线程可以显著提升性能，因为更多的任务可以在同一时间内得到处理。

3. 提高响应速度

即使是在执行密集型任务时，也能保持良好的系统响应速度，因为操作系统可以将一些计算任务分配给额外的逻辑处理器。

四、主要优势应用场景

1、多线程应用程序

最典型的是那些专门为多线程架构设计的应用程序，如3D建模软件、视频渲染软件、科学计算、数据挖掘、机器学习等，超线程可以显著提高计算速度，因为可以将一个复杂的计算任务分解，由多线程同时并行计算任务的不同部分。

2、服务器类应用

在服务器环境中，超线程有助于处理大量的并发请求，如Web服务、数据库查询、文件传输等，因为它可以提高吞吐量，使服务器能够更快速地响应客户端请求。

3、游戏应用

大多数游戏主要依赖处理器的单核性能，不过，也有一部分为多线程优化的游戏，超线程可以提供更好的帧率和更流畅的游戏体验。

五、超线程技术的缺点

1、功耗与热量增加

虽然超线程可以提高性能，但它也会导致一定程度上的功耗增加，并可能产生更多的热量，这对于笔记本电脑等便携设备来说尤其重要。

2.、安全问题

某些安全漏洞（如Spectre和Meltdown）可能会影响启用超线程的系统，虽然这些漏洞可以通过软件更新和固件修复来缓解，但多年来一直令英特尔很头疼。

3、调度难度大

为了尽可能的发挥出多线程的优势，这需要操作系统、处理器和应用程序完美配合，合理分配、调用、回收和释放，具体还涉及更多、更复杂的诸如线程同步、共享等问题，线程越多难度越大。

六、英特尔的困境

除了以上所列举的三点之外，英特尔12至14代酷睿处理器还加入了大小核混合架构。其设计初衷是高负荷运算交给大核，提高性能，轻负荷使用时则交给小核，降低功耗。

很明显，这种方案的最终实际效果取决于这种运行机制是否能够完美落实，让处理器严格按照英特尔的设计思路运行。如果完美落实，那么确实可以提升性能，降低功耗，如果相反，那就成了画虎不成反类犬了。

举一个极端点的例子，英特尔的设计初衷是高负荷运算交给大核，提高性能，轻负荷运行时则交给小核，降低功耗，但最终的实际情况可能是高负荷运算交给了小核，性能低，轻负荷运行时交给了大核，功耗大增，南辕北辙。

而英特尔13和14代酷睿处理器现在的实际情况更接近于后者，性能差，性能难以继续提升，功耗高，发热量大，事倍功半，严重弊大于利，这种思路和打法基本走不通了。而大小核设计方案是一个长期的方案，基本是不能改的，目前能改、能放弃的就是多线程。

另外还有一点非常关键，Core Ultra 200S系列处理器在取消多线程之后，调度复杂性大幅降低，间接地回避，绕开了很多棘手的问题。

七、实际表现

从目前的实际评测来看，Core Ultra 9 285K在取消多线程，少了8个线程之后，其实际游戏性能是要小幅低于Core i9-14900K，但并不悬殊，功耗和温控方面的改进非常明显（请参阅上下现两张图片），未来（下几代产品）继续提升性能的空间更大。

八、小编总结

总的来说，英特尔高估了合理、高效调用大小核心和多线程资源的复杂度，高估了自己在提升先进芯片制程方面的进度和效果，目前的设计方案的实际效果是事与愿违，严重弊大于利，在这种情况下，英特尔不得不放弃了多线程技术。

九、未来展望

以前很多朋友买了新处理器，都喜欢在设备管理器和任务管理器中数逻辑处理器和“框框”数量，看起来非常有成就感和信任感。现在取消了超线程，线程（和逻辑处理器）数量一下少了很多，确实让人有些失望，甚至对处理器的性能有些不放心。

其实大可不必，因为现在对于处理器来说，其关键在于如何合理、充分地使用处理器的计算资源，为了实现这个目的还有多种其他方案，只要能达到这种目的，至于这种技术具体叫什么，是不是表现在逻辑处理器和“框框”数量上，并不重要。

目前，英特尔已经开始在这方面探索，比如Rentable Unit技术，这也是一项非常重要、有潜力的提升混合架构处理器性能，优化计算任务分配和调度的技术，小编将在未来的文章中介绍，敬请关注。

补充说明：本文内容只代表小编个人观点，仅供参考。