AnandTech: Hyper-Threading en memory roadmap

AnandTech heeft een slot artikel online geplaats in het kader van de berichtgeving rond het IDF. Dit artikel gaat over de toekomstige plannen van Intel met HyperThreading en is geschreven naar aanleiding van een gesprek met Patrick Gelsinger, chief technology officer van Intel. Aangezien hij zich dus bezighoudt met de technisch zaken van Intel wist Gelsinger veel te vertellen over de weg die Intel in de toekomst hoopt te bewandelen met HyperThreading.

Waarom HyperThreading?

HyperThreading is volgens Intel de volgende stap in het verhogen van de verwerkingssnelheid van moderne processors. Tot nu toe hadden zowel Intel als AMD zich met de ontwikkeling van processors vooral gericht op het verhogen van het aantal instructies die parallel verwerkt kunnen worden. Men is nu echter op een punt aangekomen waarop het verhogen hiervan niet echt een significantie snelheidsverbetering met zich meebrengt, onder andere doordat de aanvoer van instructies te laag is. Om dit te verbeteren hoopt Intel met HyperThreading de aanvoer van instructies te verhogen. Door het verwerken van meerdere threads komen er vanzelfsprekend meer instructies tegelijk bij de processor, waardoor de processor een hogere bezettingsgraad bereikt. De vraag die dan ontstaat is of het geheugen wel voldoende snel de data aan kan leveren, aangezien de geheugenbandbreedte al de voornaamste bottleneck is op dit moment. Dit is echter volgens Patrick Gelsinger ook geen probleem, omdat meerdere threads van één applicaties vaak dezelfde data gebruiken (het localiteits beginsel) waardoor de kans dat de data al in de processor cache zit al vrij groot is.

Over AMD zegt Gelsinger dat, elke dag dat AMD geen HyperThreading techniek gebruikt, hij blijer wordt. Hij verwacht echter dat AMD wel eens ervoor zou kunnen kiezen om meerdere cores op één processor te implementeren, om zodoende dezelfde voordelen te behalen als Intel met HyperThreading probeert te realiseren. Het voordeel wat AMD heeft in dit verband, is dat hun cpu cores relatief klein zijn.

Geheugen

Op het gebied van gebruikte geheugentechnieken zal naar alle waarschijnlijkheid Intel zowel op DDR als RDRAM geheugen inzetten. De markt moet dan maar beslissen welke de uiteindelijke standaard zal worden. In eerste instantie zal RDRAM worden ingezet voor high-end toepassingen en DDR (II) voor mainstream systemen. Intel zal, net als VIA en SiS, waarschijnlijk geen DDR400 chipsets ontwerpen, maar direct overstappen op DDR-II, een standaard die ook al op de roadmaps is terug te vinden.

Hoewel Anand in eerdere artikelen nogal sceptisch was over Intel's HyperThreading en het behaalde performance voordeel, is deze houding na het gesprek met Gelsinger naar eigen zeggen veranderd in een meer positief standpunt. In benchmarks die Anand had uitgevoerd met de eerste HyperThreading-enabled Xeon's was de performance in sommige gevallen slechter dan dezelfde processor zonder HTT.

Reacties (19)

[Woudloper]

Erg interessant, maar het lijkt er wel op dat AMD en Intel steeds verder uit elkaar groeien qua processor bouw!

Persoonlijk denk ik dat dit hypertreading gebeuren ook een manier is van Intel om AMD voor te blijven aangezien zij straks komen met een 32/64 bits processor en daar zijn best wel hoge verwachtingen van

[Randal Peelen]

Natuurlijk is het op dit moment meer dan ooit niet een race in MHz maar een race in performance die gestreden wordt. Alle gebruikte technieken van beide fabrikanten dragen daar aan bij, het dan ook logisch dat door beide bedrijven niet langer dezelfde weg (die van pure MHz) genomen wordt maar dat ieder haar eigen manier van performance leverd.
Wel een "probleem" is dan natuurlijk dat beide CPU's weer andere vakgebieden krijgen, Intel haalt op deze manier met name aplicatie's als high-end server gebruik (met de Xeon's) binnen. Dit terwijl AMD juist met 64 bit de server markt wil bedienen, zo kan de keuze voor servers wel lastigger zijn.

[HansH]

Is Anand standpunt nou veranderd door argumenten of door harde bewijzen?
Wat ik uit het stukje kan opmaken is dat hij puur een gesprek gehad heeft met Gelsinger.
Het is natuurlijk makkelijk om een verhaaltje te geloven maar werkelijke resultaten tellen voor mij nog het meest. Helemaal nadat Anand zelf al HTT enabled Xeon's getest heeft en dat daaruit naar voren kwam dat ze soms slechter presteren dan non HTT Xeon's.

Kortom: ik wacht de eerste echte benchmarks wel af

[Martin Sturm]

Er zijn geen harde bewijzen, omdat die pas op z'n vroegst bekend worden ten tijde dat Intel HTT P4's introduceert (binnenkort als het goed is). Maar Intel heeft min-of-meer verzerkerd dat de performance iig zal toenemen, en dat er veel verbeteringen in HTT zitten op de P4 tov de Xeon.

[JSchut]

De Hammer heeft idd hoge verwachtingen.

Intel probeert AMD een stapje voor te blijven. Zoals ze dat altijd al geprobeerd hebben.
Het kan lang goed gaan. Maar ik denk dat AMD het uiteindelijk toch beter zal gaan doen als intel.

De Hammer is iig een stap in die richting. Eens kijken of intel's MT er aan kan tippen.

[Verwijderd]

Zoals The Source al zei: je conclusie is een beetje scheefgetrokken.
De rechtstreekse concurrent van de P IV HT enabled zal niet de Hammer zijn, maar de nieuwere T-bred-B's en de Bartons.

Hammer en Prescott zijn een volgende generatie en zijn niet gemaakt om direct te scoren. Hoe sneller ze succesvol zijn, hoe beter, maar ze blijven in 2003 toch nog in hun kinderschoenen staan.
HyperThreading daarentegen is een veel 'volwassenere' techniek die meer gericht is op onmiddelijk succes. Ze moeten het gat gaan opvullen tussen de huidige procs en de 8ste generatie die op komst is.

[The Source]

Beetje appels met peren vergelijken he?
Je zegt dat Hammer een stap de goede richting in is en je moet de performance van HT nog zien?

Volgens mij heb jij nog geen bechmarks gezien van een hammer, dus je kunt er weinig zinnigs over zeggen. Daarnaast zul je de Hammer moeten vergelijken met de Presscot van Intel en niet met HT.

[Martin Sturm]

Voorlopig ziet het er naar uit dat de Hammer er eerder is dan de Prescott. Dus het is niet direct appels met peren vergelijken . Als je het zo bekijkt moet je de huidige P4's ook niet met de huidige Athlons vergelijken, want dat is ook appels met peren vergelijken dan

Je moet imho hetgene vergelijken wat tegelijk verkrijgbaar is en in dezelfde prijscategorie zich bevindt. Dit zal ten tijde van de introductie van de Hammer nog de P4 met HTT zijn, en later de Prescott. Dus daarmee moet je het ook kunnen vergelijken .

[Verwijderd]

wat nog steeds niet is gezegd : het voordeel als ik een koetje laat draaien.. dan zal je nl. geen 'tweede' cpu meer zien ?

[Randal Peelen]

Dat is een vrij ingewikkeld verhaal, kort gezecht komt het er op neer dat met name de cache een grote rol speeld in het hele verhaal (immers moeten de dubbele instructies dus wel allemaal in de cache staan). Omdat bv. het koetje heel weinig cache gebruikt kan deze er rustig blijven staan als jij b.v aant photoshoppen bent en zal er altijd wat rekenkracht voor het koetje over zijn, voor PC's die veel gebruikt worden kan het (heel weinig btw) wel schelen.

Another very popular situation occurs when you're running one small background application (e.g. virus scanning software) alongside a much larger application. The memory footprint for the background application is usually relatively tiny and the working set size small enough that it can fit entirely within the cache of the CPU; although this does take away some of the room in the cache for the larger program its usually a small enough amount that it doesn't matter or the larger program is an application that is going to main memory a lot anyways and thus performance doesn't change.

[Verwijderd]

Het is inderdaad een vrij ingewikkeld verhaal, en heeft VOORAL er mee te maken dat programma's een bepaalde volgorde hebben. Je kunt niet altijd alvast aan intsructie 3 beginnen als het resultaat van instructie 1 en 2 bekend zijn. Namelijk als in intsrucrie 3 het resultaat van 1 en 2 gebruikt worden:

voorbeeld:
1 a=5
2 b=10
3 c=a+b
hier kunnen instructie 1 en 2 tegelijkertijd worden uitgevoerd, maar instructie 3 moet wachten op 1 en 2.

voorbeeld:
1 a=5
2 b=7
3 c=10
4 d=a+b
5 e=d+c
Hier kunnen instructie 1 en 2 tegelijk worden uitgevoerd. Daarna 3 en 4. En daarna 5.

Dit heet scheduling

Als je een processor hebt met bijvoorbeeld meer optellers dan je op een bepaald moment kunt gebruiken, staan die dingen dus niks te doen.

Hyperthreading is dat je kijkt naar verschillende threads en dat van twee programma's tegelijkertijd worden gescheduled.

Op zich is dit helemaal niet nieuw. Dit plan bestaat al jaaaaaren. Het enige verschil is dat Intel dit nu voor het OS als twee losse processoren laat zien. (Backwards compatible dus)

That's all.

[Chakotay]

Voor de koe zal het niet sneller worden, dat is puur simpele berekeningen uitvoeren, het blijft gewoon 1 CPU.

Hij doet misschien wel 2 blokjes tegelijk, maar die draaien dan allebei op halve kracht aangezien de CPU zelf niet sneller is geworden.

[Verwijderd]

Deze markt zal zich toch altijd blijven ontwikkelen en verbeteren... maar er blijft altijd 1 vraag open ..

zal het te tweaken zijn ?

[Randal Peelen]

Waarschijnlijk wel:

In benchmarks die Anand had uitgevoerd met de eerste HyperThreading-enabled Xeon's was de performance in sommige gevallen slechter dan dezelfde processor zonder HTT.

Dat kan Intel natuurlijk niet hebben, ze willen er wel op vooruitgaan, ookal is dit maar een klein % maar erop achteruitgaan mag in princiepe op geen enkel vlak. Om deze reden zal Intel er ook wel voor ZORGEN dat het te tweaken is en dit vervolgens doen, ze zijn nog lang niet klaar .

[The Source]

HT bestaat al lang op de Xeon's en zou eigenlijk pas midden volgend jaar op de P4 geintroduceerd worden. Het feit dat ze het nu doen zegt eigenlijk al genoeg over de Hammer verwachtingen.

Maar het zal nog wel tot mid 2003 duren voordat HT cpu's mainstream zijn.

[MahRain]

"is deze houding na het gesprek met Gelsinger naar eigen zeggen veranderd in een meer positief standpunt."

Kijk, bij intel hebben ze goede marketingmensen

[Verwijderd]

Het is duidelijk dat de multi-threading (sorry hoor, maar HyperThreading is een marketingaanduiding) van Intel nog een beetje in de kinderschoenen staat.
Dat multi-threading performance winst kan leveren is inmiddels al door veel Risc chip fabrikanten bewezen.
AMD zal ook wel die richting opgaan.
Los daarvan is het bouwen van multi-core chips een andere -verheugende- ontwikkeling. Dat levert namelijk ook vette performance winst, terwijl de kostprijs per chip lager wordt.
Ik ben benieuwd [ :9] hoe lang het duurt voordat wij een multi-threaded, multi-core CPU kunnen kopen van Intel en/of AMD. Het zal nog wel vier of vijf jaar duren, helaas...

[kooszoeteweij]

laat ze maar hun gang gaan!
deze verbeteringen zijn alleen maar goed voor ons, alleen denk ik wel dat dit wel pas volgend jaar zomer er is