Hyper-Threading на самом деле практически не работает

Hyper-Threading — это когда на самом деле у вашего процессора 4 ядра, а система думает, что ядер 8.

Через Task Manager видно, что одна и та же однопоточная задача раньше занимала 25% процессора, а теперь лишь только 12.5% — и отсюда можно сделать вывод, что либо процессорной мощности стало вдвое больше, либо каждое ядро стало вдвое слабее, якобы «было 4 ядра по 4 GHz, а стало 8 ядер по 2 GHz.

Но всё это не так.

 

1. Производительность одного однопоточного приложения не изменяется. Нет разницы, включен или отключен гипер-треадинг, однопоточная программа будет работать с одинаковой скоростью.

А это значит, что частота одного ядра уж точно не стала меньше.

 

2. Если загрузить все 8 ядер, восьмью задачами, то общая производительность будет равна производительности без гипер треадинга, соответственно на 4 задачах.

Странно, не правда ли? И производительность ядра не упала, и ядер стало вдвое больше, но общая производительность осталась прежней.

 

3. Финальный эксперимент, который раскрывает тему окончательно: при включенном hyper threading’е 4 однопоточных приложения за единицу времени сделают такое же количество работы, как и 8 однопоточных приложений.

Получается так за счёт того, что от 1 до 4 приложения скейлятся линейно: 1 процесс делает х работы в единицу времени, 2 процесса делают 2х работы в ту же единицу, …, а вот начиная с 5 и далее, количество работы заморожено на пиковом значении 4 процессов, дальше лишь увеличивается время исполнения!

То есть 4 процесса за 10 минут посчитают по 10 функций каждый = 40 результатов.
8 процессов за 10 минут посчитают по 5 функций каждый = 40 результатов!
Речь идёт, напомню, о включенном гипер треадинге!

Получается, дополнительные ядра — не настоящие! Можно не обращать на них внимания и предполагать, что максимум производительности процессора при включенном HT находится на 50%.

Вот такая занимательная математика!

---

А теперь, объяснение. Я уже много лет назад читал, как работает гипертреадинг. Якобы, в потоках ядер остаются лишние пути исполнения, и чтобы они на тактах не простаивали, их-то HT и использует. Выжимает из ядер оставшиеся соки. Если задачи под это подходят.

Да, это буквально так и работает. 4 настоящих ядра работают на 100% своей производительности каждый, а 4 «виртуальных» ядра — очень слабые, никакие. Рассчитывать на них нельзя.

Под виндоусом, в условиях колоссальной многопоточности, само собой я рекомендую включать технологию Hyper Threading, и по логике, и даже по собственному опыту: среда по ощущениям чуть более отзывчивая, работать немного приятнее. И тем более теперь мы знаем, что включая эту технологию, мы ничего не теряем в скорости первых четырёх ядер.

Но нужно понимать, что максимум, на что способен ваш процессор, если смотреть на Task Manager в такой конфигурации — это 50%. Всё, что выше — это уже реальное пропорциональное замедление исполнения.