하이퍼스레딩의 부활
펜티엄 4에서 x86으로는 처음으로 구현되었다가 Core 2 Duo에서는 볼 수 없었던 하이퍼스레딩이 Core i5/i7에서 다시 부활한다. 하이퍼스레딩은 인텔이 붙인 이름이고, 원래 이 기술은 동시 멀티스레딩, SMT(Simultaneous Multi-threading)라 불린다.
SMT는 이름에서 말하듯이 동시에 여러 스레드가 한 코어에서 실행되게 한다. 이러한 점에서는 멀티 코어와 유사하다. 운영체제가 문맥 교환을 할 필요 없이 하드웨어에서 바로 여러 개의 스레드 문맥이 유지된다. 그런데 SMT와 멀티 코어의 가장 큰 차이점은 자원 복제의 차이다. 멀티 코어는 말 그대로 독립적인 한 코어(명령어 파이프라인, 캐시, 부속 장치들)가 그대로 복사된 것이다. 반면, SMT는 이 자원 복제가 최소로 이뤄진다. 대략 약 10% 미만의 자원만 복제해 여러 개의 스레드가 동시에 처리되게끔 한다. 그래서 물리적으로는 하나의 코어지만 논리적으로는 2개 이상(하이퍼스레딩은 2개만 지원하지만 썬의 UltraSparc은 4개 이상의 문맥을 동시에 지원)의 프로세서가 보인다.
현대 고성능 프로세서는 명령어 파이프라인이라는 핵심 장치가 하나 이상 존재한다. 예를 들어, Core 2 Duo 및 Nehalem 구조는 총 4개의 파이프라인이 작동한다. 이 말은 곧 최대 4개의 명령어를 동시에 처리할 수 있음을 뜻한다. 이렇게 만든 이유는 단일 스레드 내에서도 동시에 처리할 수 있는 명령어들이 매우 많기 때문이다. 이런 기술을 수퍼스케일러(Superscalar)라 한다. 이렇게 한 사이클에 하나 이상의 명령어가 처리될 수 있으므로 현대 프로세서는 보통 1보다 큰 IPC(Instruction Per Cycle)를 얻을 수 있다.
그러나 실제로는 한 스레드에서 4개까지 명령어를 잘 뽑아낼 수 없다. 이 글에서 자세히 설명하기는 힘들지만, 이런 저런 이유로 수퍼스케일러 파이프라인은 항상 일감으로 채워지지 못한다. SMT는 이런 노는 공간을 적극적으로 활용한다. 어차피 한 스레드에서 최대 4개까지 명령어를 항상 찾을 수 없기에, 두 스레드에서 동시에 처리 가능한 명령어를 뽑는다. SMT는 이런 아이디어에서 출발했다.
물론 멀티 코어처럼 모든 장치가 복제되지 않고 중요 자원이 공유되므로 서로 간섭 현상이 벌어지고 자원 분배의 공정성에도 문제가 있다. 특히 캐시 같은 장치는 하이퍼스레딩으로 작동하는 두 스레드가 서로 경쟁적으로 공유하므로 불균형을 야기할 수 있다. 이런 문제로 SMT/하이퍼스레딩은 항상 나은 성능을 내지는 못한다. 싱글 코어 성능이 특별히 중요할 때는 오히려 손해 볼 수도 있다. Core i5/i7에 구현되는 하이퍼스레딩은 이전 펜티엄 4보다 더 개선되었다. 보다 자원을 효율적으로 분배해 부정적인 영향을 최소화했다.
코어는 그냥 시피유 갯수(실제 머리수)라고 보시면 되구요
쓰레드는 처리할 데이터수라고 보시면 될듯 합니다.
1코어 1쓰레드는 하나의 머리가 하나의 데이터를 처리
1코어 2쓰레드는 하나의 머리가 두개의 데이터를 처리
4코어 8쓰레드는 4개의 머리가 8개의 데이터를 한꺼번에 처리 ..
뭐 이런식으로 말입니다.
일반적으로 4코어 4쓰레드 보다는 4코어 8쓰레드가 좋다고 볼수 있지만요
전부그렇지는 않더군요 사용하는 프로그램이나 그런것에 따라서..
제가 학생들에게 가르칠때 이런식으로 대충 가르칩니다.
자세한 설명은 다음분께 패쓰..
원문 출처 (저자 : 김민장) : http://www.imaso.co.kr/?doc=bbs/gnuboard.php&bo_table=article&wr_id=33652
하이퍼스레딩의 부활
펜티엄 4에서 x86으로는 처음으로 구현되었다가 Core 2 Duo에서는 볼 수 없었던 하이퍼스레딩이 Core i5/i7에서 다시 부활한다. 하이퍼스레딩은 인텔이 붙인 이름이고, 원래 이 기술은 동시 멀티스레딩, SMT(Simultaneous Multi-threading)라 불린다.
SMT는 이름에서 말하듯이 동시에 여러 스레드가 한 코어에서 실행되게 한다. 이러한 점에서는 멀티 코어와 유사하다. 운영체제가 문맥 교환을 할 필요 없이 하드웨어에서 바로 여러 개의 스레드 문맥이 유지된다. 그런데 SMT와 멀티 코어의 가장 큰 차이점은 자원 복제의 차이다. 멀티 코어는 말 그대로 독립적인 한 코어(명령어 파이프라인, 캐시, 부속 장치들)가 그대로 복사된 것이다. 반면, SMT는 이 자원 복제가 최소로 이뤄진다. 대략 약 10% 미만의 자원만 복제해 여러 개의 스레드가 동시에 처리되게끔 한다. 그래서 물리적으로는 하나의 코어지만 논리적으로는 2개 이상(하이퍼스레딩은 2개만 지원하지만 썬의 UltraSparc은 4개 이상의 문맥을 동시에 지원)의 프로세서가 보인다.
현대 고성능 프로세서는 명령어 파이프라인이라는 핵심 장치가 하나 이상 존재한다. 예를 들어, Core 2 Duo 및 Nehalem 구조는 총 4개의 파이프라인이 작동한다. 이 말은 곧 최대 4개의 명령어를 동시에 처리할 수 있음을 뜻한다. 이렇게 만든 이유는 단일 스레드 내에서도 동시에 처리할 수 있는 명령어들이 매우 많기 때문이다. 이런 기술을 수퍼스케일러(Superscalar)라 한다. 이렇게 한 사이클에 하나 이상의 명령어가 처리될 수 있으므로 현대 프로세서는 보통 1보다 큰 IPC(Instruction Per Cycle)를 얻을 수 있다.
그러나 실제로는 한 스레드에서 4개까지 명령어를 잘 뽑아낼 수 없다. 이 글에서 자세히 설명하기는 힘들지만, 이런 저런 이유로 수퍼스케일러 파이프라인은 항상 일감으로 채워지지 못한다. SMT는 이런 노는 공간을 적극적으로 활용한다. 어차피 한 스레드에서 최대 4개까지 명령어를 항상 찾을 수 없기에, 두 스레드에서 동시에 처리 가능한 명령어를 뽑는다. SMT는 이런 아이디어에서 출발했다.
물론 멀티 코어처럼 모든 장치가 복제되지 않고 중요 자원이 공유되므로 서로 간섭 현상이 벌어지고 자원 분배의 공정성에도 문제가 있다. 특히 캐시 같은 장치는 하이퍼스레딩으로 작동하는 두 스레드가 서로 경쟁적으로 공유하므로 불균형을 야기할 수 있다. 이런 문제로 SMT/하이퍼스레딩은 항상 나은 성능을 내지는 못한다. 싱글 코어 성능이 특별히 중요할 때는 오히려 손해 볼 수도 있다. Core i5/i7에 구현되는 하이퍼스레딩은 이전 펜티엄 4보다 더 개선되었다. 보다 자원을 효율적으로 분배해 부정적인 영향을 최소화했다.