超線程技術(shù)就是利用特殊的硬件指令，把兩個邏輯內(nèi)核模擬成兩個物理芯片，讓單個處理器都能使用線程級并行計算．具體講，就是通過CPU的寄存器構(gòu)成了兩個邏輯處理器，來共享處理器的物理執(zhí)行單元，并同步進(jìn)行加、乘、負(fù)載等操作．操作系統(tǒng)或者應(yīng)用軟件的多線程可以同時運行于一個HTT處理器上，兩個邏輯處理器共享一組處理器執(zhí)行單元，并行完成加、乘、負(fù)載等操作，這樣就可以使得運行性能提高，這是因為在同一時間里，應(yīng)用程序可以使用芯片的不同部分．雖然單線程芯片每秒鐘能夠處理成千上萬條指令，但是在任一時刻只能夠?qū)σ粭l指令進(jìn)行操作．而超線程技術(shù)可以使芯片同時進(jìn)行多線程處理，使芯片性能得到提升。

　　CPU發(fā)展到今天，其整體速度雖然越來越快，內(nèi)部的執(zhí)行單元卻越來越得不到充分的利用．為什么呢?原來NetBurst架構(gòu)的奔騰4在設(shè)計結(jié)構(gòu)上就每次只能處理一個線程，而與此同時我們的電腦需要同步執(zhí)行的任務(wù)卻在不斷增加，而且花在各線程之間切換等待的時間太多，處理器的應(yīng)用效率自然也就降低了。

　　長期以來，CPU生產(chǎn)商為了提高CPU的性能，通常做法是提高CPU的時鐘頻率、增加緩存容量、晶體管數(shù)量以及指令集來提升其性能．這些方法的副作用就是會增加處理器的功耗，而且往往會受到制造工藝上的限制以及成本過高的制約．CPU要想取得更好的表現(xiàn)，擁有更快的處理速度，就得需要更大的供電量，更強勁的散熱條件．2005年，英特爾取消了生產(chǎn)4．0GHz的“Te-jas”單核處理器．因為他們發(fā)現(xiàn)，要想達(dá)到這個頻率，它的驅(qū)動功率必須要達(dá)到100W．不僅如此，要保證它正常的運行還要有溫度的控制，需要更大的散熱器．要是在不過多增加硬件投入的情況下，處理器就能夠充分利用現(xiàn)有的強勁物理單元同步執(zhí)行多線程來增強性能，那該多好?因此，Intel采用另一個思路去提高CPU的性能，讓CPU可以同時執(zhí)行多重線程，就能夠讓CPU發(fā)揮更大效率，即超線程技術(shù)。

　　也正是由于通過不高的代價，就能帶來極大的性能提升，超線程技術(shù)倍受Intel的青睞，并被予以大力宣傳。

　　超線程技術(shù)的工作原理是在每個時鐘周期內(nèi)完成更多工作，一個支持超線程(HT)技術(shù)的處理器使當(dāng)前的操作系統(tǒng)和應(yīng)用可以看到兩個虛擬處理器，該處理器可以同時處理兩組任務(wù)，充分利用閑置資源，并可在相同時間內(nèi)完成更多工作。

　　在處理多個線程的過程中，多線程處理器內(nèi)部的每個邏輯處理器均可以單獨對中斷做出響應(yīng)，當(dāng)?shù)谝粋€邏輯處理器跟蹤一個軟件線程時，第二個邏輯處理器也開始對另外一個軟件線程進(jìn)行跟蹤和處理了．另外，為了避免CPU處理資源沖突，負(fù)責(zé)處理第二個線程的那個邏輯處理器，其使用的是僅是運行第一個線程時被暫時閑置的處理單元．例如：當(dāng)一個邏輯處理器在執(zhí)行浮點運算(使用處理器的浮點運算單元)時，另一個邏輯處理器可以執(zhí)行加法運算(使用處理器的整數(shù)運算單元)．這樣做，無疑大大提高了處理器內(nèi)部處理單元的利用率和相應(yīng)的數(shù)據(jù)、指令的吞吐能力。

　　1.優(yōu)點

　　(1)投入少，物美價廉．由于這項技術(shù)是將一個處理器模擬成兩個使用，從而在增加極少投入的情況下就能夠提高性能．對于操作系統(tǒng)來說，它又像真的擁有兩個物理處理器一樣工作，從而讓兩個程序或一個程序的兩個線程，能夠在單處理器上同時執(zhí)行．由于減少了在線程之間的切換，提高了執(zhí)行單元的利用率，從而使處理器實際使用效果得到極大的改善。

　　(2)超線程在Web服務(wù)、SQL數(shù)據(jù)庫等很多服務(wù)器領(lǐng)域的應(yīng)用中表現(xiàn)優(yōu)異．在2001年的時候，IBM就推出了它的第一款雙核Power4處理器．IBM當(dāng)時是用在了它的RISC服務(wù)器中，服務(wù)器的性能得到了很大的提高．

　　(3)在某些支持多線程的軟件應(yīng)用上能夠得到3O左右的性能提升，如3Dsmax、Maya、Of—rice、Photoshop等．在今后的軟件開發(fā)中，支持多線程應(yīng)用的軟件定會蓬勃發(fā)展，大多數(shù)主流軟件都會利用到超線程．因為無論是硬件廠商或軟件廠商都會利用新技術(shù)來鞏固自己的市場地位．

　　(4)WindowsXP已經(jīng)針對其作出優(yōu)化，在運行多個不支持多線程的程序時，性能也可能會獲得提高．即便帶來損失，也會顯得比較輕微．

　　(5)主流的桌面芯片組基本都已可以支持超線程，無需額外的花費．

　　(6)目前在高端的PentiumEE和一部分Xe-on上也支持超線程技術(shù)．在支持超線程的處理器的機器上，支持多CPU的Windows會認(rèn)出兩個CPU．而在支持雙內(nèi)核處理的機器上，Windows也會認(rèn)出兩個CPU，在支持超線程雙內(nèi)核的處理器上，Windows會認(rèn)出四個CPU。

　　2.缺點

　　(1)英特爾P4超線程有兩個運行模式，Sin-gleTaskMode(單任務(wù)模式)及MuhiTaskMode(多任務(wù)模式)，當(dāng)程序不支持Multi-Processing(多處理器作業(yè))時，系統(tǒng)會停止其中一個邏輯CPU的運行，把資源集中于單個邏輯CPU中，讓單線程程序不會因其中一個邏輯CPU閑置而減低性能，但由于被停止運行的邏輯CPU還是會等待工作，占用一定的資源，因此Hyper-Thread-ingCPU運行SingleTaskMode程序模式時，有可能達(dá)不到不帶超線程功能的CPU性能。

　　(2)現(xiàn)在只有WindowsXP才能支持超線程技術(shù)，所以在操作系統(tǒng)上受到很大的限制．雖然微軟公司新推出的WindowsVISTA系統(tǒng)也支持該技術(shù)，但是VISTA系統(tǒng)對計算機硬件及軟件的要求很高，所以安裝的成本較大。

　　(3)缺乏大量普通應(yīng)用軟件的支持，性能因此得不到充分體現(xiàn)。