Spiegazione dell'Hyper-Threading

Hyper-Threading (HT) o Hyper-Threading Technology (HTT) è il nome dato da Intel alle funzionalità Simultaneous Multithreading (SMT) di alcuni dei suoi processori. Questa tecnologia migliora le prestazioni duplicando alcune delle sezioni non esecutive del processore per consentire a un singolo core del processore di apparire come due processori logici al sistema operativo.

Il sistema operativo si rivolge a questi due core logici e distribuisce il carico di lavoro tra di essi. Ciò consente al processore di gestire più thread contemporaneamente, gestendo le risorse in modo da garantire che le unità di esecuzione siano sempre occupate.

L'hyper-threading offre numerosi vantaggi, tra cui una maggiore efficienza e un uso più efficiente delle risorse, oltre all'importantissimo aumento delle prestazioni. Intel dichiara un miglioramento delle prestazioni fino al 30% per i chip con hyper-threading rispetto a quelli senza. Non male per qualcosa che aggiunge solo il 5% al silicio del chip. Se si considera che una nuova generazione di processori in genere comporta solo miglioramenti percentuali a una cifra, non è certo qualcosa da sottovalutare.

Tuttavia, l'Hyper-Threading non è privo di problemi. Alcune applicazioni non solo non mostrano miglioramenti quando è abilitato, ma possono anche presentare prestazioni peggiori. È stato dimostrato che l'Hyper-Threading introduce anche vulnerabilità di sicurezza, in particolare attacchi side-channel, che hanno portato il sistema operativo OpenBSD a disabilitare l'Hyper-Threading per motivi di sicurezza. È stato anche affermato che il multithreading simultaneo può consumare fino al 46% di energia in più rispetto ai modelli tradizionali.

Intel ha introdotto l'hyper-threading nel 2002 inizialmente con i suoi processori Xeon destinati alle workstation, per poi includerlo nel Pentium 4 nello stesso anno. Da allora, l'hyper-threading è stata una caratteristica della maggior parte dei suoi processori. Da allora, il numero di core della CPU è aumentato in modo significativo e, grazie all'hyper-threading, i processori moderni sono in grado di gestire fino a 32 thread contemporaneamente, come nel caso del Core i9-13900.

Come abbiamo detto all'inizio, Hyper-Threading è il nome commerciale di Intel per il multithreading simultaneo (SMT), ma ovviamente AMD non poteva stare a guardare mentre Intel si godeva fino al 30% di prestazioni in più. Quindi, pur non utilizzando mai il marchio Hyper-Threading, AMD ha adottato l'SMT con i suoi primi processori Zen e da allora ha continuato a trarne vantaggio. AMD ha anche continuato ad aumentare il numero di core e, proprio come Intel, con modelli come il Ryzen 9 9950x, i suoi chip desktop di fascia alta sono in grado di gestire fino a 32 thread contemporaneamente.

Se tutto questo dipinge un quadro roseo dello stato di salute dell'hyper-threading, potresti rimanere sorpreso nello scoprire che la tecnologia Intel che raddoppia la CPU non è presente nell'elenco delle caratteristiche dei suoi processori più recenti. Ad esempio, il Core Ultra 9 285K recentemente rilasciato da Intel ha otto core Performance e 16 core Efficient, senza alcun segno di hyper-threading su entrambi i tipi. Ciò indica un cambiamento nel modo in cui vengono progettati i processori e si è sostanzialmente ritenuto che l'hyper-threading semplicemente non offra le prestazioni di un tempo con questi nuovi processori "ibridi".

Intel è passata a un design ibrido con i suoi processori Core di dodicesima generazione. Si tratta di CPU dotate di core Performance ed Efficient, che imitano l'approccio big.LITTLE realizzato da ARM con i suoi processori. Essenzialmente, all'interno del chip sono presenti due tipi di core che possono essere utilizzati per carichi di lavoro diversi, offrendo una maggiore efficienza rispetto ai precedenti modelli di CPU. Inizialmente Intel supportava ancora l'hyper-threading sui core Performance, ma con l'ultima generazione ha deciso di abbandonarlo, optando invece per raddoppiare il numero dei core Efficient.

AMD non sembra avere fretta di seguire l'esempio di Intel nella produzione di un design ibrido completo, concentrandosi invece sulla sua tecnologia cache X3D per ottenere un vantaggio in termini di prestazioni. Quindi il multithreading simultaneo continuerà ad accompagnarci ancora per un po', anche se forse non con l'etichetta "hyper-threading".