什麼是超執行緒技術？

如果你這幾年一直關注 CPU 動態，可能會注意到一件不尋常的事：英特爾在其消費級處理器中，已大幅捨棄超執行緒技術。考慮到超執行緒技術數十年來一直是英特爾 CPU 的標誌性功能，這似乎有些奇怪。 好消息是，「超執行緒」技術並未消亡。事實上，英特爾已公開表示，在認定放棄這項技術會導致效能損失後，計畫在未來的處理器中重新引入這項技術。

在探討英特爾為何改變主意之前，值得先了解「超執行緒技術」（Hyper-Threading）究竟有何作用，以及為何這項功能長期以來都如此重要。若您想深入了解技術細節，請參閱我們的配套指南《超執行緒技術解析》。

超執行緒（Hyper-Threading）是英特爾對「同時多執行緒」（SMT）技術的實現，這項技術能讓單一 CPU 核心同時處理兩個指令執行緒。雖然處理器核心表面上看似始終處於忙碌狀態，但實際上核心的某些部分往往處於閒置狀態，等待資料或其它任務完成。超執行緒技術透過讓第二個執行緒與第一個並行執行，有助於更有效率地利用這些原本閒置的資源。

值得特別指出的是，這並不等同於效能翻倍，因為具備超執行緒技術的核心，本質上仍僅是一個實體核心。相反地，效能提升幅度通常約在 10% 至 30% 之間，具體取決於工作負載。能夠善用多執行緒的應用程式，例如內容創作、渲染、影片編碼以及生產力軟體，往往能獲得最大的效益。

至於遊戲效能，情況往往大不相同。許多遊戲從超執行緒技術中獲得的效能提升僅屬有限，尤其是隨著現代處理器持續增加實體核心數量。

英特爾認為，若不採用超執行緒技術，將能取得更佳的表現。這項轉變始於該公司推出混合式處理器架構之時。從第 12 代 Core 處理器開始，英特爾將高效能的 P 核心與體積更小、效率更高的 E 核心結合在一起。最初，P 核心仍支援超執行緒技術，但 E 核心則不支援。

隨著可用實體核心數量增加，英特爾開始質疑超執行緒技術是否仍值得為此增加額外的複雜性。這種思維最終體現在英特爾於「Lunar Lake」和「Arrow Lake」架構中推出的「Lion Cove」效能核心上，該核心完全捨棄了超執行緒技術，轉而致力於最大化效率、簡化設計，並將更多資源投入於提升單執行緒效能。

值得注意的是，超執行緒技術也存在一些缺點。它會消耗額外的矽材料（通常被認為約佔 5%），增加系統複雜度，並可能提高功耗。多年來，資安研究人員還發現了可利用共享硬體資源的側通道漏洞，導致部分企業和組織在對資安要求較高的環境中停用超執行緒技術。

綜合來看，英特爾認為，更重大的架構改進以及實體核心數的增加，其效益可能超過超執行緒技術所帶來的優勢。

問題在於，儘管英特爾有其理由，但這些優勢其實從未真正消失。英特爾的新一代架構或許在效率和單執行緒效能方面帶來了令人印象深刻的提升，但該公司後來也承認，放棄超執行緒技術（Hyper-Threading）的決定可能有些過頭了。

英特爾執行長譚立武表示，放棄表面貼裝技術（SMT）使英特爾處於競爭劣勢，並造成效能差距，該公司現正計畫在未來的產品中解決這些問題。

箇中道理很簡單：雖然增加實體核心數量通常是最佳解決方案，但這並非總是最實際的做法。超執行緒技術仍是從現有核心中榨取更多效能的有效方法，特別是在多執行緒工作負載的情況下。這在專業及伺服器環境中尤為重要，因為在這些環境中，虛擬化、資料庫、雲端基礎架構、工程應用程式以及許多與人工智慧相關的工作負載，都能從同時處理更多執行緒中獲益。

截至本文撰寫之時，英特爾已確認計劃在未來的伺服器處理器中重新引入 SMT 技術。至於「超執行緒」技術是否也會重返消費級桌上型電腦及遊戲用處理器，目前尚不明朗，但英特爾方向的轉變顯示，這項技術仍將扮演重要角色。

現代的 Ryzen 和 EPYC 處理器在 AMD 的消費級與企業級 CPU 產品線中，仍持續採用 SMT 技術，使大多數核心能夠同時處理兩個執行緒。AMD 並未顯示出任何將放棄 SMT 的跡象，且仍將其視為最大化處理器效能的重要環節。

因此，當今的 AMD 與 Intel 處理器在追求更高效能方面，採取了略有不同的策略。Intel 歷經數代產品，持續專注於混合架構、改良核心設計以及增加實體核心數量；而 AMD 則持續將高核心數與 SMT 技術相結合。

有一段短暫時間，超執行緒技術（Hyper-Threading）似乎即將退場。英特爾最新的消費級架構已捨棄這項技術，加上核心數不斷增加，使其重要性似乎不如以往。然而，關於這項技術已死的消息，或許為時過早。

雖然超執行緒技術並非能讓效能倍增的魔法，但在許多工作負載中，它仍是提升 CPU 利用率並增強效能的有效方法。英特爾決定重新引入超執行緒技術，這顯示儘管處理器設計已有所進步，但讓單一核心處理多個執行緒仍具有其價值。

對消費者而言，最關鍵的結論很簡單：超執行緒技術雖不再保證出現在每顆英特爾處理器上，但它也遠未消失。隨著英特爾不斷優化未來的 CPU 設計，超執行緒技術看來將在未來數年內繼續存在於處理器領域。