线程还是频率多线程应用待普及

处理器的核心数以及倍增的线程数，一直是标识其档次的重要指標，至少从双核出现的那一天开始就是如此。要问为什么，结论无他，唯性能可解。

早在双核产品物理上出现之前，多处理器，特别是SMP（对称式多处理器）平台就早已出现，而其CPU及平台价格，可不是核心数增加那么“低廉”，单处理器到双处理器如此，双处理器到4处理器更是如此。今天的多核处理器，可以说是多处理器的廉价解决方案，但显然增加核心数量比增加处理器数量简单得多，但坏处也非常的明显，即多核心解决方案的内存和I/O带宽没有增加，而多处理器则不然，I/O带宽与处理器数量同步甚至更高幅度地增长。

回到现实生活中，多线程的应用优化并非始于多核心处理器，多处理器平台早就跑上了多线程操作系统和应用。不过，多线程优化对指令及数据调度机制有着严格的约束，通常考虑到效率因素以及分支预测因素，指令并行性逊色于数据并行性。如同CPU与GPU的差异，前者优先满足串行应用和通用任务，简单的说就是十项全能，而后者则为并行优化、专用性越强。于是乎就有了GPU专门用来加速图形应用，即便近年来流行的GPGPU应用，也需要专门优化并行性和数据结构，以确保并行计算的高度流水化。

在PC应用领域，近十多年来多线程应用的优化进度始终缓于核心数量增加，其根本原因是考虑到兼容性和效率因素，多线程应用通常会将带有负载的并行线程数量控制在4个以内——当年x86 SMT（对称式多线程，SMP衍生而来）+Windows平台处理器数量最多4个，再往上就是RISC+UNIX的世界了。同时，OS也会严格控制应用“控制”线程的数量，或者适当降低该应用资源获取的优先级，以防止它锁死资源，影响其他应用。想一想，系统假死是使用者最不能接受的状态，除了跑分之外，有谁能面对“死机”不用Reset大法呢。

无论是出于市场的考虑还是从实际出发，主流PC平台很有节操地保持了四核的规模，英特尔8/10的LGA 2011平台实质是阉割了Xeon E3部分可靠性设计到PC市场摆形象来了，若非具有原生高并行性的渲染类和密集计算类应用，都难有超越同门四核高频处理器的表现。

随着AMD新一代处理器Ryzen 7上市，新一轮有关频率和线程的争论又开始了。Ryzen 7放弃了此前AMD在推土机（Bulldozer）架构上使用的CMT（Cluster-Based Multi-threading，集群化多线程）架构，其直接好处就是每核心双线程及简单线程并行效率提升，在实际测试中，最高端的Ryzen 7 1800X在极高并行度优化的Cinebench R15等应用中并行效率接近11x，略优于其对标产品Core i7-6900K，总成绩1800X也略优于6900K，但单线程状态下情势翻转了，而且反转不仅是出现在同样有着8核和低频率的6900K，核心及线程数更少的Core i7-7700K在1～8线程、Core i3-7350K在1～4线程上更是大幅度领先！要知道后者只有1250元左右，只有1800X的1/4，而且还是带散热器又超频潜力巨大的哟。

核心数量和频率的对比，巨大反差也出现在不同测试中。

SMT架构的另一优势是如果不出现数据瓶颈，单线程处理性能与频率线性相关。由此不难看出，如果没有完全为5～8核心优化，并且能跑满16线程的应用，1800X空有多核心却难有用武之地，在专业领域如此，在主流桌面领域更是如此。不仅7700K频率领先超频潜力有限的的Ryzen 7 1800X 10%以上，而且7350K也有频率上的优势，因此在主流桌面应用上挑翻1800X也在情理之中。根据有关统计数据显示，目前PC应用以使用强度负载（Σ应用强度×优化线程数）计，线程数量约为2.4个，以数量计单双线程应用更是占据绝大多数，多线程普及任重道远呀。

这也不难理解，为什么从英特尔到AMD，都在增加核心数量的同时，不断使用超频、Turbo Boost、XFR等技术提升核心运行频率，哪怕一个核心频率搞上去，也能带来相当不错的性能提升感受。