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¿Qué es Hyperthreading: Cómo funciona y para qué sirve?

por Erick Roch Moraguez
¿Qué es Hyperthreading: Cómo funciona y para qué sirve?
Image Source: FreeImages‍

Tabla de contenidos

Hyperthreading es una técnica que permite a los procesadores manejar múltiples flujos de datos al mismo tiempo. Esto significa que un solo núcleo de procesador puede realizar más de una tarea a la vez. En vez de ejecutar una tarea completa antes de comenzar la siguiente, el procesador divide su tiempo entre varias tareas. Para hacer esto, crea múltiples hilos de ejecución, también conocidos como hilos virtuales, dentro de un solo núcleo de procesador. Cada hilo virtual tiene su propia cola de instrucciones y puede ser manejado de manera independiente por el procesador.

Hyperthreading es una tecnología desarrollada por Intel y se introdujo por primera vez en su procesador Pentium 4 en el año 2002. Desde entonces, se ha utilizado en muchos procesadores Intel de gama alta, incluyendo la serie Core i7 y Xeon. Sin embargo, Hyperthreading no es exclusivo de Intel. Los procesadores AMD también tienen su propia versión de esta técnica, llamada SMT (Simultaneous Multithreading).

Hyperthreading es una técnica muy útil para mejorar el rendimiento en muchas aplicaciones, pero no en todas. A continuación, veremos cómo funciona Hyperthreading y para qué puede ser utilizado.

¿Cómo funciona Hyperthreading?

Para entender cómo funciona Hyperthreading, primero debemos entender cómo funciona un procesador. Un procesador es el cerebro de un ordenador, y su trabajo es realizar cálculos y ejecutar instrucciones para llevar a cabo tareas. Un procesador moderno puede ejecutar miles de millones de instrucciones por segundo.

El procesador consta de varios núcleos, y cada núcleo es capaz de procesar una instrucción a la vez. Por ejemplo, un procesador de cuatro núcleos puede procesar cuatro instrucciones simultáneamente. Sin embargo, hay muchas tareas que no se pueden dividir en instrucciones simples que puedan ser procesadas por un solo núcleo. En estos casos, Hyperthreading puede ser muy útil.

Hyperthreading funciona al crear dos hilos de ejecución virtuales dentro de un solo núcleo de procesador. Cada hilo virtual tiene su propia cola de instrucciones y puede ser manejado de manera independiente por el procesador. Esto significa que el procesador puede ejecutar dos tareas al mismo tiempo, una en cada hilo virtual.

Ventajas de Hyperthreading

La principal ventaja de Hyperthreading es que mejora el rendimiento en tareas que no pueden ser divididas en instrucciones simples que puedan ser procesadas por un solo núcleo. Por ejemplo, en aplicaciones de edición de vídeo, donde se requiere procesar grandes cantidades de datos en paralelo, Hyperthreading puede ser muy útil. También puede ser útil en aplicaciones de modelado y simulación, donde se requiere procesar muchos datos en paralelo.

Otra ventaja de Hyperthreading es que mejora el rendimiento en aplicaciones de múltiples hilos. En estas aplicaciones, cada hilo tiene su propia cola de instrucciones y se ejecuta de manera independiente. Al utilizar Hyperthreading, se puede aumentar el número de hilos que se pueden ejecutar simultáneamente, lo que a su vez mejora el rendimiento.

Hyperthreading frente a multinúcleo

Hyperthreading y multinúcleo son dos técnicas diferentes para mejorar el rendimiento de los procesadores. La principal diferencia entre ellas es que Hyperthreading utiliza un solo núcleo de procesador para realizar múltiples tareas, mientras que el multinúcleo utiliza varios núcleos de procesador para realizar múltiples tareas.

La ventaja del multinúcleo es que cada núcleo puede realizar una tarea completamente independiente de los demás núcleos. Esto significa que el número de tareas que se pueden realizar simultáneamente es igual al número de núcleos de procesador. Sin embargo, el multinúcleo también tiene algunas limitaciones, como el aumento del consumo de energía y la complejidad del diseño de los procesadores.

Hyperthreading en procesadores Intel

Hyperthreading es una característica común en muchos procesadores Intel de gama alta. La serie Core i7, por ejemplo, utiliza Hyperthreading para mejorar el rendimiento en aplicaciones de múltiples hilos y en tareas que no pueden ser divididas en instrucciones simples.

En algunos procesadores Intel, como el Core i5, Hyperthreading no está habilitado por defecto. Esto se debe a que algunos usuarios no necesitan la capacidad adicional de Hyperthreading y prefieren ahorrar energía y reducir la temperatura de sus procesadores. Sin embargo, para aquellos que necesitan la capacidad adicional, Hyperthreading puede ser habilitado en la configuración del BIOS.

Hyperthreading en procesadores AMD

AMD también tiene su propia versión de Hyperthreading, llamada SMT (Simultaneous Multithreading). SMT funciona de manera similar a Hyperthreading de Intel, creando hilos virtuales dentro de un solo núcleo de procesador.

Los procesadores AMD más recientes, como los Ryzen 7 y Threadripper, utilizan SMT para mejorar el rendimiento en aplicaciones de múltiples hilos y en tareas que no pueden ser divididas en instrucciones simples. Sin embargo, al igual que con los procesadores Intel, SMT no está habilitado por defecto en todos los procesadores AMD.

Hyperthreading para juegos y edición de video

Hyperthreading puede ser muy útil para mejorar el rendimiento en juegos y aplicaciones de edición de vídeo. En juegos, Hyperthreading puede mejorar el rendimiento en juegos que utilizan múltiples hilos, como Battlefield 1 y Watch Dogs 2.

En aplicaciones de edición de vídeo, Hyperthreading puede ser muy útil para procesar grandes cantidades de datos en paralelo. Por ejemplo, en Adobe Premiere, Hyperthreading puede acelerar la exportación de vídeos y mejorar la reproducción en tiempo real.

Limitaciones del Hyperthreading

Hyperthreading puede ser muy útil en muchas aplicaciones, pero también tiene algunas limitaciones. Una limitación importante es que no todas las aplicaciones se benefician de Hyperthreading. En algunas aplicaciones, como los juegos que utilizan un solo hilo de ejecución, Hyperthreading puede incluso reducir el rendimiento.

Otra limitación de Hyperthreading es que no puede superar las limitaciones físicas del procesador. Aunque Hyperthreading permite que un solo núcleo de procesador maneje múltiples hilos de ejecución, todavía hay un límite en la cantidad de datos que puede procesar el procesador en un momento dado. Además, Hyperthreading puede aumentar el consumo de energía y la temperatura de los procesadores, lo que puede limitar su rendimiento.

Hyperthreading y overclocking

Hyperthreading puede ser muy útil para mejorar el rendimiento en muchas aplicaciones, pero también puede limitar el potencial de overclocking de los procesadores. El overclocking es una técnica que se utiliza para aumentar la velocidad de los procesadores más allá de sus especificaciones de fábrica.

Al habilitar Hyperthreading, se aumenta la cantidad de energía que consume el procesador y la temperatura que alcanza. Esto significa que puede ser más difícil overclockear un procesador que tenga Hyperthreading habilitado. Sin embargo, esto no significa que no sea posible overclockear un procesador con Hyperthreading habilitado, sino que puede requerir más esfuerzo y un enfriamiento adicional.

Conclusión

Hyperthreading es una técnica muy útil para mejorar el rendimiento en muchas aplicaciones. Permite a los procesadores manejar múltiples flujos de datos al mismo tiempo, lo que puede ser muy útil en aplicaciones de múltiples hilos y en tareas que no pueden ser divididas en instrucciones simples.

Sin embargo, Hyperthreading no es una técnica mágica que aumente el rendimiento en todas las aplicaciones. En algunos casos, puede incluso reducir el rendimiento. Por lo tanto, es importante comprender cómo funciona Hyperthreading y cuándo debe ser habilitado o deshabilitado en los procesadores.

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