پردازنده‌های اینتل زئون (Xeon) دارای تکنولوژی‌های بسیار متفاوت و متنوعی است. این تکنولوژی‌ها در بسیاری از موارد باعث می‌شوند تا عملکرد پردازنده‌های مذکور در سرور و دیتاسنتر افزایش پیدا کند. یکی از تکنولوژی‌هایی که در اکثر پردازنده‌های اینتل زئون مورد استفاده قرار می‌گیرد، Hyperthreading نام دارد. در ادامه این مقاله به معرفی تکنولوژی Hyperthreading در پردازنده‌های زئون خواهیم پرداخت.

اولین بار شرکت اینتل در فوریه سال 2002 در پردازنده های زئون که روی سرور استفاده می‌شدند تکنولوژی Hyperthreading را معرفی کرد. این تکنولوژی چند ماه بعد و در انتهای سال 2002 روی پردازنده‌های دسکتاپ Pentium 4 استفاده شد. در این تکنولوژی به ازای هر هسته فیزیکی حاضر، دو هسته مجازی در نظر گرفته می‌شود که بار کاری را میان خود تقسیم می‌کند. در واقع هدف اصلی Hyperthreading افزایش تعداد دستورالعمل‌های مستقل در هر خط لوله (pipeline) است. پردازنده‌ها دارای رشته‌های (Thread) مختلف هستند. بدین ترتیب پردازنده می‌تواند یک پردازش را به قسمت‌های کوچک‌تر تقسیم کند. بدین ترتیب انجام این وظایف و پردازش‌ها به صورت همزمان انجام می شود. در نهایت نیز اینکار باعث می‌شود که سرعت اجرای یک پردازش افزایش پیدا کند. در واقع از HyperThreading برای افزایش عملکرد کلی پردازنده‌ در مواقعی استفاده می‌شود که بیش از چند دستورالعمل همزمان اجرا می‌شود. فناوری HyperThreading به رشته‌های موجود در پردازنده این اجازه را می‌دهد که از منابع در نظر گرفته شده به صورت بهینه استفاده کنند.

برخلاف استفاده مرسوم از پردازنده‌های از هسته‌های فیزیکی، با HyperThreading منابع پردازنده تقسیم خواهد شد. از این منابع می‌توان به موتور اجرا، حافظه کش و رابط باس سیستم اشاره کرد. تقسیم منابع اجازه می‌دهد تا هسته‌های منطقی را کیفیت بسیار بهتری همکاری کنند. در واقع باید گفت که اینتل با پیاده سازی این تکنولوژی، برای هر هسته پردازشی فیزیکی، آنها را در سیستم عامل به دو هسته مجازی آدرس دهی می‌کند. نیاز اصلی برای استفاده از این تکنولوژی، پشتیبانی سیستم عامل از HyperThreading است. اکثر سیستم عامل‌های امروزی به راحتی از این فناوری پشتیبانی می‌کنند. HyperThreading برخی از قسمت‌های پردازنده را دوبل می‌کند. بدین ترتیب سیستم عامل هر هسته پردازنده را به عنوان دو هسته شناسایی می‌کند. بدین ترتیب سیستم عامل توانایی زمان بندی دو رشته یا پردازنده را به صورت همزمان با عملکرد مناسب خواهد داشت. در حالت کلی باید گفت که تکنولوژی مذکور، در پس زمینه سیستم عامل و برنامه‌ها قابل مشاهده نیست. اولین سیستم عاملی که به صورت کلی از این تکنولوژی پشتیبانی کرد ویندوز XP بود.

بر اساس اعلام رسمی اینتل، تکنولوژی HyperThreading از منابع سیستم به صورت بهینه استفاده کرده و اجازه می‌دهد تا چند رشته روی هر هسته به فعالیت بپردازند. اگر به عنوان افزایش دهنده عملکرد به این ویژگی نگاه کنیم، HyperThreading می‌تواند باعث توان نهایی پردازنده شود. در حالت کلی این ویژگی می‌تواند روی نرم‌افزار‌هایی که از رشته ها استفاده می‌کنند، عملکرد بسیار بهتری داشته باشند. در حال حاضر این تکنولوژی روی پردازنده‌های Core vPro، کل پردازنده‌های خانواده‌های Core، پردازنده‌های Core M و پردازنده‌های مخصوص سرور و دیتاسنتر زئون (Xeon) استفاده می‌شوند. بر اساس اعلام اینتل با استفاده از پردازنده مناسب در کنار مادربردی که بتواند به خوبی از این ویژگی استفاده کنند می‌تواند به ویژگی‌های زیر دست پیدا کرد:

  • اجرا کردن برنامه‌های سنگین به صورت همزمان در حالی که سیستم همچنان پاسخگویی بالایی خواهد داشت
  • حفاظت از سیستم، کارایی و مدیریت در حالی که کمترین اثر روی بهره‌وری را مشاهده خواهید کرد
  • امکان رشد در آینده برای کسب و کار با قابلیت‌های متفاوت

پردازنده‌هایی که از تکنولوژی HyperThreading و Intel Turbo Boost به صورت همزمان استفاده می‌کنند می‌توانند عملکرد بسیار بهتری را در اجرای پردازش‌ها ارائه کنند. استفاده از این دو تکنولوژی می‌تواند امکان اجرای پردازش همزمان روی رشته های مختلف را به وجود آورد. بدین ترتیب امکان هماهنگ شدن با بار‌های کاری متفاوت وجود دارد و در صورت عدم نیاز هسته‌هایی که بار کاری به آنها نمی‌رسد غیر فعال خواهند شد. اینکار باعث می‌شود که فرکانس پردازنده روی هسته‌های فعال و بسیار مشغول، افزایش پیدا کند. بدین ترتیب عملکرد بسیار بهتری روی هر رشته را شاهد خواهیم بود. با استفاده از تکنولوژی HyperThreading یک کسب و کار می‌تواند:

  • افزایش بهره‌وری با انجام پردازش بیشتر به صورت همزمان بدون کاهش سرعت
  • ارائه قدرت پاسخگویی سریع‌تر برای کسب و کار‌هایی اینترنتی و بهبود تجربه مشتری
  • افزایش تعداد تراکنش‌ها که می‌تواند به صورت همزمان پردازش می‌شوند
  • اجرای برنامه‌های 32 بیتی روی ساختاری 64 بیتی