Pentium Pro / Hyperthreading / Pipeline

[willowII]

Bonjour,

Et oui, toujours moi !
J'ai lu (toujours dans Architecture de l'ordinateur, Andrew Tanenbaum) qu'une des caractéristiques du Pentium Pro était de pouvoir exécuter 5 instructions en même temps. En quoi est-ce différent de l'hyperthreading ?
Et quelle est la différence entre l'hyperthreading et un processeur à 2 pipelines ?

Merci par avance pour vos réponses

[willowII]

J'ai lu attentivement ce lien que j'ai trouvé très bien fait.
Pour la comparaison hyperthreading/pipeline, je vais essayer de résumer :

• pipeline et hyperthreading sont deux manières complémentaires d'optimiser l'utilisation des ressources du processeur.
• l'hyperthreading s'applique au sein d'un pipeline
• le pipeline a pour vocation de permettre d'optimiser le traitement d'une instruction alors que l'hyperthreading permet de traiter simultanément deux threads, les threads étant traités plus rapidement grace au pipeline
• l'hyperthreading permet d'utiliser la partie des ressources non-utilisés généralement (car une instruction classique va utiliser seulement 35% des ressources.

Du coup, j'ai trois questions:

• C'est ça ou je me suis complètement vautré ?
• En ce qui concerne les 65% non-utilisés, le fait de multiplier le nombre de pipelines ne permet-il pas de réduire significativement cette "perte" ?
• si la réponse à la question ci-dessus est oui, j'ai quand même du mal à voir ce qu'apporte l'hyperthreading par rapport à x pipelines ?

Passons maintenant au cas du pentium Pro et de ses 5 instructions exécutées simultanément.
Cela signifie qu'il y avait 5 pipelines ? (pas taper )

Merci par avance

[sperot51]

pour l'hyperthreading, je crois que le processeur a 2 caches et peux passer de l'un à l'autre rapidement (sans passer par le controleur mémoire surement)
et donc pouvoir gérer 2 choses différentes plus facilement comme le ferait un dualcore (sauf que là y a qu'un truc pour faire le calcul derrière)

[dapounet]

Envoyé par willowII

Bonjour,

Et oui, toujours moi !
J'ai lu (toujours dans Architecture de l'ordinateur, Andrew Tanenbaum) qu'une des caractéristiques du Pentium Pro était de pouvoir exécuter 5 instructions en même temps. En quoi est-ce différent de l'hyperthreading ?
Et quelle est la différence entre l'hyperthreading et un processeur à 2 pipelines ?

Merci par avance pour vos réponses

Le Pentium Pro a cinq ports d'exécution différents donc il peut exécuter cinq instructions à la fois mais ça dépend des instructions qui sont disponibles.
L'hyperthreading sert à donner plus de choix au processeur : il va piocher les instructions dans deux programmes différents, en alternant entre les deux à chaque cycle.

[MaliciaR]

Salut,

Ces deux liens te donneront des informations supplémentaires et comparatives
Hyperthreading
Pipeline

Enfin, puisque tu as l'air de tenir à Pentium, voilà un pitit article qui pourrait t'intéresser : The Pentium : An architectural history

[Mat.M]

Envoyé par willowII

Passons maintenant au cas du pentium Pro et de ses 5 instructions exécutées simultanément.
Cela signifie qu'il y avait 5 pipelines ? (pas taper )

Non le pipeline ou plus precisement le pipeline d'instruction est en amont du processeur/decodeur d'instruction...
un CPU c'est fondamentalement compose d'un decodeur d'instruction une unite logique faite de portes XOR, NAND et compagnie.
Doc si tu as mov eax,10 dans le jeu d'instructions Intel mov equivaut a un code d'instructions de 0 a 255.
Le decodeur d'instructions recoit toutes ces valeurs provenant du pipeline qui s'arrange pour les envoyer de maniere optimisee c'est indique dans le lien de Wikipedia de Malicia.
Apres une fois que l'instruction est decodee soit c'est une operation arithmetique/logique et l'ALU ou Arithmetic Logical Unit effectue l'operation
( + - / * AND OR ..)
Ou bien c'est une interruption materielle ( processeurs Intel ) ou bien ecriture/lecture RAM..
Je dirais plutot que les n coeurs ont n pipelines correspondants...( a verifier )
L'hyperthreading comme le dit le lien de Wikipedia c'est faire en sorte d'executer une tache en la decoupant en 2 de maniere parallele..
mais je ne sais pas si c'est vraiment efficace ce procede de hyperthreading et l'article de Wikipedia le precise bien que d'une appli a une autre les performances peuvent etre differentes..

Toutefois, les performances varient sensiblement selon les applications. Dans certains cas, l’exécution s’avère même plus lente quand l’hyper-threading est activé

Tout depend du programme s'il est bien programme et architecture pour tourner en multithreading et aussi de l'OS parce qu'entre l'appli et le CPU il y a l'OS.
Pour l'hyperthreading il faut pour que cela soit efficace que le CPU ait une frequence de commutation elevee en Khz

[MaliciaR]

Ce que j'ai lu dans un bouquin, c'est que le Pentium 4 a une seule pipeline avec 20 étages avec un coeur d'instructions type RISC qui, elles, sont traitées par un pipeline super-scalaire. D'un autre côté, l'AMD 64 opteron a 3 pipelines pour les entiers et 3 autres pour les calculs à virgule flottante, même coeur que le Pentium 4.

Envoyé par Mat.M

mais je ne sais pas si c'est vraiment efficace ce procede de hyperthreading et l'article de Wikipedia le precise bien que d'une appli a une autre les performances peuvent etre differentes..

Voilà ce que j'ai trouvé ici :

La raison pour laquelle nous ne testons pas cette fonctionnalité dans nos habituels comparatifs est simple : dans des benchmarks seuls, elle n'est pas supposée apporter quelque chose. Ce n'est que lorsque plusieurs applications sont utilisées en même temps que l'Hyper-Threading prend en effet tout son sens. Il est donc plus difficile de tester cette fonction du géant de Santa Clara car cela demande d'effectuer de nombreux tests et souvent le temps nous manque car le matériel mis à notre disposition l'est pour un lapse de temps souvent assez court. En outre, cela signifie qu'il faudrait faire ces tests pour tous les processeurs Intel supportant l'Hyper-Threading et ce n'est pas réalisable à moins de sortir un comparatif de processeurs tous les 4 ans…

Pourtant l'Hyper-Threading apporte un réel plus aux processeurs Intel par rapport à leurs équivalents AMD. Les utilisateurs réguliers de tels processeurs et ayant auparavant utilisé des processeurs AMD vous diront souvent que le confort d'utilisation d'un P4 doté de l'Hyper-Threading est plus grand qu'avec un AMD équivalent. Cependant, c'est difficile à quantifier et les pro AMD en face seront difficiles à convaincre sans chiffres concrets. Ils vous rétorqueront également que les Athlon 64 supportent le jeu d'instruction x86-64, ce qui est vrai, mais malheureusement les occasions d'en profiter sont encore très rares, au contraire de l'Hyper-Threading.

Donc bon... Ca a l'air d'être un débat comme celui sur le sexe des anges