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Definition Was ist SMT?

Von andi_dd 1 min Lesedauer

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Mikroprozessoren, die auf SMT (Simultaneous Multithreading) basieren, schöpfen die Ressourcen effizient aus. Das erreichen sie durch eine weitgehende Parallelisierung der Befehlsverarbeitung.

Grundlagenwissen zum IT-Business(Bild: © adiruch na chiangmai - Fotolia.com)
Grundlagenwissen zum IT-Business
(Bild: © adiruch na chiangmai - Fotolia.com)

Der Begriff SMT (Simultaneous Multithreading) beschreibt die Fähigkeit von Mikroprozessoren mit Pipeline-Architektur, vorhandene Kapazitäten besser auszulasten. Dies erfolgt dadurch, dass der Prozessor die Befehlsverarbeitung in hohem Grad parallel durchführt: Dieses Vorgehen nennt sich "Simultaneous Multithreading" und wird hardwareseitig ermöglicht.

Viele Mikroprozessoren namhafter Hersteller beruhen auf der SMT-Technologie. Dazu zählen zum Beispiel die Prozessorserien Pentium 4, Xeon und Core i von Intel. Die konkrete Umsetzung von Intel ist unter der Bezeichnung Hyper-Threading-Technik bekannt. Auch Hersteller wie IBM setzen auf SMT (Simultaneous Multithreading), IBM verwendet diesen Ansatz unter anderem bei der Serie Cell.

Funktionsweise von SMT

Das wesentliche Merkmal von SMT (Simultaneous Multithreading) ist die Parallelisierung der Befehlsverarbeitung. Dies erfolgt mit einem oder beiden dieser Techniken:

  • getrennte Pipelines
  • zusätzliche Registersätze

Die gleichzeitige Ausführung mehrerer Threads versetzt den Mikroprozessor in die Lage, die Lasten besser zu verteilen. Ziel ist die optimale Auslastung aller vorhandenen Ressourcen, was eine erhöhte Leistungsfähigkeit des Mikroprozessors garantiert. Das setzt aber voraus, dass Computer verschiedene Voraussetzungen erfüllen. So muss das Betriebssystem dieses Multithreading unterstützen, was bei vielen modernen Modellen zutrifft.

SMT im Vergleich

Bei SMT-Prozessoren bietet es sich an, diese Modelle mit Pipeline-Prozessoren und Mehrkernprozessoren zu vergleichen. Das Verhältnis zwischen Pipeline-Prozessoren und SMT-Prozessoren lässt sich leicht beschreiben: Auch SMT (Simultaneous Multithreading) basiert auf der Pipeline-Architektur, bei SMT-Prozessoren handelt es sich um eine Weiterentwicklung der Pipeline-Prozessoren.

Größere Unterschiede finden sich zwischen SMT-Prozessoren und Mehrkernprozessoren. Bei SMT greifen mehrere virtuelle Prozessoren auf dieselben Datenverarbeitungseinheiten zu, bei Mehrkernprozessoren verfügt jeder Kern über eine separate Datenverarbeitungseinheit. Mehrkernprozessoren sind entsprechend leistungsfähiger als SMT-Prozessoren.

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