超線程(Hyper-Threading Technology)
超線程技術(Hyper-Threading Technology)是Intel公司在2002年發佈的一項新技術。
Intel率先在XEON處理器上得到應用。
由於使用了該技術，Intel將是世界上首枚集成了雙邏輯處理器單元的物理處理器
（其實就是在一個處理器上整合了兩個邏輯處理器單元）的提供者。
所謂超線程技術就是利用特殊的硬件指令，
把多線程處理器內部的兩個邏輯內核模擬成兩個物理芯片，
從而使單個處理器就能「享用」線程級的並行計算的處理器技術。
多線程技術可以在支持多線程的操作系統和軟件上，
有效的增強處理器在多任務、多線程處理上的處理能力。
超線程技術可以使操作系統或者應用軟件的多個線程，同時運行於一個超線程處理器上，
其內部的兩個邏輯處理器共享一組處理器執行單元，並行完成加、乘、負載等操作。
這樣做可以使得處理器的處理能力提高30%，
因為在同一時間裡，應用程序可以充分使用芯片的各個運算單元。
[編輯]工作原理
在處理多個線程的過程中，多線程處理器內部的每個邏輯處理器均可以單獨對中斷做出響應，
當第一個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行跟蹤和處理了。
另外，為了避免CPU處理資源衝突，負責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閒置的處理單元。
例如：
當一個邏輯處理器在執行浮點運算(使用處理器的浮點運算單元)時，
另一個邏輯處理器可以執行加法運算(使用處理器的整數運算單元)。
這樣做，無疑大大提高了處理器內部處理單元的利用率和相應的數據、指令處吞吐能力。
對於Prescott處理器，發熱量大也主要是因為它。
CPU生產商為了提高CPU的性能，通常做法是提高CPU的時鐘頻率和增加緩存容量。
不過目前CPU的頻率越來越快，如果再通過提升CPU頻率和增加緩存的方法來提高性能，
往往會受到製造工藝上的限制以及成本過高的制約。
儘管提高CPU的時鐘頻率和增加緩存容量後的確可以改善性能，
但這樣的CPU性能提高在技術上存在較大的難度。
實際上在應用中基於很多原因，CPU的執行單元都沒有被充分使用。
如果CPU不能正常讀取數據（總線/內存的瓶頸），其執行單元利用率會明顯下降。
另外就是目前大多數執行線程缺乏ILP（Instruction-Level Parallelism，多種指令同時執行）支持。
這些都造成了目前CPU的性能沒有得到全部的發揮。
因此，Intel則採用另一個思路去提高CPU的性能，
讓CPU可以同時執行多重線程，就能夠讓CPU發揮更大效率，
即所謂「超線程（Hyper-Threading，簡稱「HT」）」技術。
超線程技術就是利用特殊的硬件指令，把兩個邏輯內核模擬成兩個物理芯片，
讓單個處理器都能使用線程級並行計算，進而兼容多線程操作系統和軟件，
減少了CPU的閒置時間，提高的CPU的運行效率。
採用超線程及時可在同一時間裡，應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對一條指令進行操作。
而超線程技術可以使芯片同時進行多線程處理，使芯片性能得到提升。
超線程技術是在一顆CPU同時執行多個程序而共同分享一顆CPU內的資源，
理論上要像兩顆CPU一樣在同一時間執行兩個線程，
P4處理器需要多加入一個Logical CPU Pointer（邏輯處理單元）。
因此新一代的P4 HT的die的面積比以往的P4增大了5%。
而其餘部分如ALU（整數運算單元）、FPU（浮點運算單元）、L2 Cache（二級緩存）
則保持不變，這些部分是被分享的。
雖然採用超線程技術能同時執行兩個線程，
但它並不像兩個真正的CPU那樣，每個CPU都具有獨立的資源。
當兩個線程都同時需要某一個資源時，其中一個要暫時停止，
並讓出資源，直到這些資源閒置後才能繼續。
因此超線程的性能並不等於兩顆CPU的性能。
英特爾P4 超線程有兩個運行模式，
Single Task Mode（單任務模式）及Multi Task Mode（多任務模式），
當程序不支持Multi-Processing（多處理器作業）時，系統會停止其中一個邏輯CPU的運行，
把資源集中於單個邏輯CPU中，讓單線程程序不會因其中一個邏輯CPU閒置而減低性能，
但由於被停止運行的邏輯CPU還是會等待工作，佔用一定的資源，
因此Hyper-Threading CPU運行Single Task Mode程序模式時，
有可能達不到不帶超線程功能的CPU性能，但性能差距不會太大。
也就是說，當運行單線程運用軟件時，超線程技術甚至會降低系統性能，
尤其在多線程操作系統運行單線程軟件時容易出現此問題。
需要注意的是:
含有超線程技術的CPU需要芯片組、軟件支持，才能比較理想的發揮該項技術的優勢。
操作系統如：Microsoft Windows XP、Microsoft Windows 2003，
Linux kernel 2.4.x以後的版本也支持超線程技術。
目前支持超線程技術的芯片組包括如：
Intel芯片組：845、845D和845GL是不支持支持超線程技術的；
845E芯片組自身是支持超線程技術的，但許多主板都需要升級BIOS才能支持；
在845E之後推出的所有芯片組都支持支持超線程技術，
例如845PE/GE/GV以及所有865/875系列和915/925系列芯片組都支持超線程技術。
VIA芯片組： P4X266、P4X266A、P4M266、P4X266E和P4X333是不支持支持超線程技術的，
在P4X400之後推出的所有芯片組都支持支持超線程技術，
例如P4X400、P4X533、PT800、PT880、PM800和PM880都支持超線程技術。
SIS芯片組： SIS645、SIS645DX、SIS650、SIS651和SIS648
是不支持支持超線程技術的；
SIS655、SIS648FX、SIS661FX、SIS655FX、SIS655TX、SIS649和SIS656
則都支持超線程技術。
ULI芯片組： M1683和M1685都支持超線程技術。
ATI芯片組： ATI在Intel平台所推出的所有芯片組都支持超線程技術，
包括Radeon 9100 IGP、Radeon 9100 Pro IGP和RX330。
nVidia芯片組： 即將推出的nForce5系列芯片組都支持超線程技術。
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《[編輯]實現超線程的前提條件:》
(1)需要CPU支持
目前正式支持超線程技術的CPU
有Pentium4 3.06GHz 、2.40C、2.60C、2.80C 、3.0GHz、3.2GHz
以及Prescott處理器，還有部分型號的Xeon。
(2)需要主板芯片組支持
正式支持超線程技術的主板芯片組的主要型號
包括Intel的875P，E7205，850E，865PE/G/P，
845PE/GE/GV，845G(B-stepping)，845E。
875P，E7205，865PE/G/P，845PE/GE/GV芯片組均可正常支持超線程技術的使用，
而較早之前的845E以及850E芯片組，只要升級BIOS就可以解決支持的問題；
SIS方面有SiS645DX(B版)、SiS648(B版)、SIS655、SIS658、SIS648FX；
威盛方面有P4X400A、P4X600、P4X800。
(3)需要主板BIOS支持
主板廠商必須在BIOS中支持超線程才行。
(4)需要操作系統支持
目前微軟的操作系統中只有 Windows XP 專業版及後續版本支持此功能，
而在Windows 2000 上實現對超線程支持的計劃已經取消了。
(5)需要應用軟件支持
一般來說，只要能夠支持多處理器的軟件均可支持超線程技術，但是實際上這樣的軟件並不多，
而且偏向於圖形、視頻處理等專業軟件方面，遊戲軟件極少有支持的。
應用軟件有Office 2000、Office XP等。
另外Linux kernel 2.4.x以後的版本也支持超線程技術。
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具備 Hyper-Threading 功能的 1.6 GHz Atom 230
Intel (英特爾) 的 Atom 處理器是許多最新討論的主題所在。
它定位為一項節能奇蹟，但也扮演全功能方案的角色。
這款處理器源於複雜架構與大容量 L2 快取，但卻能接近針對特定任務設計的節能 CPU。
Intel 在一年前舉辦的IDF（開發者論壇）上以 Silverthorne 的代號發表 45 nm 的 Atom 處理器，
Atom 無法個別購買，而迄今只以筆電或 UMPC 的完整方案形式供貨。
但 Intel 已改變這項政策，並針對桌上型市場供應搭配內嵌主機板的 Atom 處理器，
這款產品的新代號為 Diamondville。
較之 143mm² 的Core 2 Duo，裸晶面積僅 25 mm² 的 Atom 處理器真的很小巧。
而電晶體也只有 47 百萬數目，比擁有 291 百萬電晶體的 Core 2 Duo 而言也很低，
但這也是 Atom 設法達成 4 瓦特驚人低耗電的唯一方法。
由於面積小，這款晶片的製造良率相當高；
理論上，Intel 可以一塊 300 mm 晶圓製造出 2,500 顆 Atom 處理器。
Atom 230 (Diamondville) 處理器則不同於 Silverthorne 型號，
它並不是使用節能的行動晶片組，而是較便宜的桌上型晶片組。
但如此一來可以擁有雙通道記憶體介面，強化了效能。
但 Atom 230 也必須設法不靠 SpeedStep 節能功能運作－但一般高能源效率 CPU 就不能如此了。
這次我們測試了 ECS 945GCT-D 內嵌主機板與 1.6 GHz 的 Atom 230 處理器。
整體系統的能源消耗大約僅 40.5 瓦特，創下我們測試實驗室的新記錄。
結果我們發現，Atom 平台的速度足以供上網與播放 DVD，
但使用者必須使用合適的軟體，才能聰明地利用它。
採用 Hyper-Threading 技術代表小小 Atom 處理器的速度可以另外有效提升最高達 37%。
目前該公司提供三種不同類型的 Atom 處理器：
針對行動上網裝置 (MID) 的 Z5、針對低價筆電 (易網筆電) 設計的 N270
及針對內嵌桌上型主機板 (易網桌上型) 設計的 230。
| Model | Clock Rate | Cache | FSB | Platform |
|---|---|---|---|---|
| Atom 230 | 1.60 GHz | 512 kB | 533 MHz | Nettops |
| Atom N270 | 1.60 GHz | 512 kB | 533 MHz | Netbooks |
| Model | Clock Rate | Cache | FSB | Platform |
|---|---|---|---|---|
| Atom Z540 | 1.86 GHz | 512 kB | 533 MHz | MID |
| Atom Z530 | 1.60 GHz | 512 kB | 533 MHz | MID |
| Atom Z520 | 1.33 GHz | 512 kB | 533 MHz | MID |
| Atom Z510 | 1.10 GHz | 512 kB | 400 MHz | MID |
| Atom Z500 | 800 MHz | 512 kB | 400 MHz | MID |