Atualizado em junho de 2004

A visão geral e as instruções de integração apresentadas a seguir destinam-se a integradores de sistemas profissionais que montam PCs que contém processadores Pentium® 4 com suporte para a tecnologia Hyper-Threading e com motherboards e periféricos aceitos pela indústria. Este documento contém informações técnicas específicas do processador Pentium 4 com suporte à tecnologia Hyper-Threading e foi criado para auxiliar na integração de sistemas.

Nota Antes de montar um sistema baseado no processador Pentium 4, consulte o manual da motherboard, o manual do processador in a box e a Visão geral de integração para sistemas baseados no processador Pentium 4 no encapsulamento de 478 pinos ou a Visão geral de integração para sistemas baseados no processador Pentium 4 com encapsulamento de 775 pinos (a seguir estão as informações complementares a esses documentos).

• Requisitos de componentes da plataforma
  • Seleção do processador
  • Seleção da motherboard
  • Suporte a sistema operacional
• Configuração e integração da tecnologia Hyper-Threading
• Verificação da tecnologia Hyper-Threading no Windows* XP
• Considerações sobre software
• Informações adicionais

A tecnologia Hyper-Threading permite que um único processador físico execute dois conjuntos de instruções diferentes (chamados processos ou "threads") simultaneamente, o que aumenta a taxa de utilização do processador, a taxa de rendimento e o desempenho. Arquiteturalmente, o processador Pentium 4 com suporte para tecnologia Hyper-Threading é formado por dois processadores lógicos (veja a Figura 1), cada um com seu próprio estado de arquitetura. O estado arquitetural presente nos dois processadores lógicos é formado pelos registradores de dados, os registradores de segmentos, os registradores de controle, os registradores de depuração e a maioria dos MSRs (Model Specific Registers). Cada processador lógico tem também seu própria controladora avançado programável de interrupções, ou APIC. Depois da inicialização, cada processador lógico pode ser individualmente posto em espera, interrompido ou direcionado para um processo (thread) específico, independentemente do outro processador lógico no núcleo do processador Pentium 4.

Figura 1. Comparação de um processador Pentium® 4 suportando a tecnologia Hyper-Threading com um sistema de processador duplo tradicional

Ao contrário da configuração do processador dual tradicional (DP) que usa dois processadores físicos separados (veja a Figura 1), os processadores lógicos em um processador Pentium 4 com suporte à tecnologia Hyper-Threading compartilham os recursos de execução do núcleo do processador (veja a Figura 2), o que inclui o mecanismo de execução, os caches, a interface de barramento do sistema e o firmware. Tecnologia Hyper-Threading foi criada para aperfeiçoar o desempenho de processadores Pentium 4 maximizando o uso de recursos de execução disponíveis na microarquitetura Intel® NetBurst™ e explorar a natureza de multiprocesso de sistemas operacionais modernos (ver Suporte a sistema operacional ).

Figura 2. Microarquitetura Intel® NetBurst™ duplicada e recursos compartilhados para processadores Pentium® 4 suportando a tecnologia Hyper-Threading
A maioria dos sistemas operacionais contemporâneos (incluindo Microsoft* Windows* XP e o Linux*; consulte Suporte a sistema operacional para ver os detalhes) dividem a carga de trabalho em processos e threads que podem ser programados e enviados independentemente para execução em dois ou mais processadores. A mesma divisão da carga de trabalho pode ser encontrada em aplicativos de multiprocessamento. A tecnologia Hyper-Threading melhora o paralelismo de execução de processos dos sistemas operacionais da atualidade e dos aplicativos multiprocessamento, permitindo que os processos (threads) sejam executados em processadores lógicos separados. Instruções de ambos os processos são enviadas para execução simultânea por um único processador Pentium 4 usando o agendamento de execução de instruções fora de ordem para manter o máximo número possível de unidades de execução ocupadas durante cada ciclo de clock. Os ambientes multitarefa podem também ser beneficiados com a tecnologia Hyper-Threading. Aplicativos em execução simultânea podem ser vistos pelo processador como cargas de trabalho de multiprocessos, pois as etapas de cada aplicativo são processos de execução independente. A tecnologia Hyper-Threading fornece uma maior eficiência de processamento, que é passada para o usuário do PC na forma de maior velocidade de resposta e melhor desempenho durante a execução de aplicativos simultâneos.

Para entender como a tecnologia Hyper-Threading aumenta a utilização dos recursos, a Figura 3 mostra a comparação entre um sistema de processador único tradicional (SP) (Figura 3A), um sistema de processador dual tradicional (DP) (Figura 3B) e um sistema baseado no processador Pentium 4 com suporte à tecnologia Hyper-Threading (Figura 3C). O sistema com processador único contém um processador superescalar que pode executar até três instruções em cada ciclo e permite que um único processo ("Thread 1", mostrado em laranja) seja executado neste processador único (ou físico). O sistema com processador duplo contém dois processadores superescalares que podem executar, cada um, até três instruções em cada ciclo e permite que dois processos separados sejam executados em cada processador (físico) ("Thread 1" e "Thread 2", mostrados em laranja e azul respectivamente). Conforme mostrados nas Figuras 3A e 3B, cada quadrado de cada processador representa uma unidade de execução. Cada conjunto de três quadrados horizontais em cada processador mostra como as três unidades de execução estão sendo usadas durante um dado ciclo de clock. Se um quadrado está branco, esta unidade de execução está ociosa durante este ciclo de clock (por exemplo, se um quadrado está branco durante um ciclo do relógio, 1/3 dos recursos estariam ociosos e 2/3 dos recursos estão sendo utilizados durante este ciclo de clock). Os conjuntos verticais indicam a utilização das três unidades de execução com o passar do tempo (durante múltiplos ciclos de clock). Quanto mais quadrados brancos, menos eficiente é a utilização dos recursos de execução. As vezes, todos os recursos de execução do processador são usados e as vezes há recursos ociosos que estão em espera por causa de informações de cache perdidas, previsões incorretas de ramificações ou por causa das interdependências de instruções dentro do processo.

A Figura 3C mostra o resultado dos sistemas baseados no processador Pentium 4 com suporte à tecnologia Hyper-Threading. Essa configuração permite que o processador Pentium 4 com suporte à tecnologia Hyper-Threading execute simultaneamente dois processos separados ("Thread 1" e "Thread 2", mostrados em laranja e azul respectivamente), um em cada processador lógico. O processador Pentium 4 com suporte à tecnologia Hyper-Threading usa as unidades de execução mais freqüentemente e fica menos tempo ocioso. A utilização dos recursos pode aumentar significativamente nesse caso, mas depende da forma como cada aplicativo foi projetado para usar os processos e os recursos com o próprio processador. Por exemplo, se o aplicativo for multiprocessamento de forma que diferentes processos possam usar diferentes recursos em paralelo (como a execução de operações com inteiros em um processador lógico e a execução números com ponto flutuante na outra), então a taxa de rendimento para o processador pode aumentar significativamente. Os processadores Pentium 4 com suporte à tecnologia Hyper-Threading aumentam a taxa de rendimento de processamento de instruções e usam os recursos que poderiam estar ociosos, melhorando o desempenho de aplicativos multiprocessos e de ambientes multitarefa.


Figura 3. Comparação entre a execução em um sistema tradicional com um único processador, em um sistema tradicional com processador duplo e em um sistema com o processador Pentium® 4 com suporte à tecnologia Hyper-Threading

• Processador Intel® Pentium® 4 com suporte para a tecnologia Hyper-Threading
• Uma motherboard que suporte a tecnologia Hyper-Threading.
• Um sistema operacional que contenha otimizações para a tecnologia Hyper-Threading.

Seleção do processador
Os processadores Pentium 4 que suportam a tecnologia Hyper-Threading também suportam o barramento de sistema de 533 MHz e 800 MHz (Nem todos os processadores com barramento de sistema de 533MHz suportam a tecnologia Hyper-Threading).

Seleção da motherboard
As motherboards usadas com o processador Pentium 4 com suporte à tecnologia Hyper-Threading devem utilizar um chipset que suporta a microarquitetura Intel NetBurst e a tecnologia Hyper-Threading. A Tabela 1 mostra a lista dos chipsets Intel® que suportam a microarquitetura Intel NetBurst e a tecnologia Hyper-Threading.

Tabela 1. Chipsets Intel® que suportam a tecnologia Hyper-Threading

É muito importante confirmar que o modelo e a versão específicos da motherboard suportam a velocidade do processador Pentium 4 específico que está sendo usado. Pode ser necessário um upgrade do BIOS para que a revisão mais recente do processador Pentium 4 seja corretamente reconhecida e inicializada. O BIOS precisa também conter procedimentos ou melhorias para habilitar a capacidade de multiprocessamento dos processadores Pentium 4 com suporte à tecnologia Hyper-Threading. O upgrade do BIOS pode também ser necessário para garantir o suporte à tecnologia Hyper-Threading.

Suporte a sistema operacional
PCs baseados no sistema operacional Microsoft* Windows*

Os seguintes sistemas operacionais para desktop incluem otimizações para a tecnologia HT e estão atualmente qualificados para portar o novo Intel® logotipo Processador Pentium® 4 com tecnologia HT:

• Microsoft* Windows* XP (Professional Edition)
• Microsoft* Windows* XP Home Edition

• Microsoft Windows 2000 (todas as versões)
• Microsoft Windows NT* 4.0
• Microsoft Windows Me
• Microsoft Windows 98
• Microsoft Windows 98 SE

• Red Hat Linux* 9 (versões Professional e Personal)
• SuSE Linux* 8.2 (versões Professional e Personal)
• Red Flag Linux* Desktop 4.0
• COSIX* Linux* 4.0

1. Ativar a Tecnologia Hyper-Threading nas configurações do BIOS
2. Instale o sistema operacional
3. Instalação do Service Pack ou patch mais recente
4. Utilitário de instalação INF instalação.A Intel
5. Instalação dos drivers mais recentes

Ativar a Tecnologia Hyper-Threading nas configurações do BIOS
Verifique as configurações padrão do BIOS antes da instalação do sistema operacional. Configure corretamente a opção de ativação da tecnologia Hyper-Threading nas configurações do BIOS de acordo com sua motherboard específica. Se a motherboard tiver um processador Pentium 4 com suporte à tecnologia Hyper-Threading mas o BIOS não tiver suporte para a tecnologia HT, a opção de ativar ou desativar a HT pode não estar presente. Verifique se o BIOS instalado é o mais recente e se ele suporta a tecnologia Hyper-Threading. Em seguida, entre no programa de configuração do BIOS e configure a opção para ativar o recurso HT.

Para Intel® Desktop Boards que suportam a tecnologia Hyper-Threading, tecnologia Hyper-Threading estará ativada como padrão nas configurações do BIOS. Para verificar se a tecnologia HT está ativada, entre no programa de configuração do BIOS e selecione "Enabled" (Ativado) na opção Tecnologia Hyper-Threading (veja a Figura 4). Se o BIOS suportar a tecnologia Hyper-Threading e um processador Pentium 4 de 2,80 GHz (ou menos) sem a tecnologia Hyper-Threading é instalado em uma desktop board Intel, a opção da tecnologia Hyper-Threading estará "acinzentado" e é desativado por padrão.

Figura 4. Ativar a Tecnologia Hyper-Threading nas configurações do BIOS para Intel® Desktop Boards

Instale o sistema operacional
Instalar o sistema operacional. Consulte Suporte do sistema operacional para obter mais informações.

Instalação do Service Pack ou patch mais recente
A Intel recomenda o uso do Service Pack 1 (SP1) com o Windows* XP Home ou XP Professional. É sempre uma boa política usar a versão mais recente do sistema operacional. Além disso, a Microsoft adicionou vários recursos no SP1 do Windows XP para resolver problemas comuns do aplicativo e para melhorar a compatibilidade com ambientes MP, inclusive com a tecnologia Hyper-Threading. Windows XP Service Pack 1 está disponível no http://www.microsoft.com/downloads/Search.aspx?displaylang=en *.

Utilitário de instalação INF instalação.A Intel
Como em todos os novos chipsets Intel, existem vários recursos nos chipsets Intel que não são reconhecidos automaticamente por alguns sistemas operacionais Microsoft Windows. É extremamente importante que seja instalado o utilitário INF a fim de otimizar o desempenho de plataformas com sistemas baseados no processador Intel Pentium 4 utilizando o Microsoft Windows XP. É também extremamente importante que seja instalado o utilitário INF primeiro, antes de quaisquer outros drivers.

Instalação dos drivers mais recentes
Os drivers atualizados podem conter reparos de compatibilidade e/ou otimizações para a tecnologia Hyper-Threading. Faça o download e instale os drivers mais recentes do site do fornecedor.

Verificação da tecnologia Hyper-Threading no Windows* XP
Para determinar se a tecnologia Hyper-Threading está ativada no Windows XP, veja o gráfico de histórico da CPU no Gerenciador de tarefas ou veja o Gerenciador de dispositivos.

Verificação da tecnologia Hyper-Threading usando o Gerenciador de tarefas do Windows XP
A tecnologia Hyper-Threading estará ativada se existirem dois gráficos de histórico de uso da CPU no Gerenciador de tarefas do Windows XP. Se houver apenas um gráfico e a tecnologia Hyper-Threading estiver ativada no BIOS, verifique se o Service Pack 1 (ou mais recente) do Windows XP está instalado corretamente. O Gerenciador de tarefas conterá apenas um gráfico de histórico da CPU se a tecnologia Hyper-Threading estiver desativada no BIOS.

Execute o procedimento a seguir para verificar se a tecnologia Hyper-Threading está ativada no Gerenciador de tarefas do Windows XP:

1. Botão direito do mouse na barra de tarefas
2. Clique com o botão direito no Gerenciador de tarefas
3. Clique na guia desempenho

Execute o procedimento a seguir para verificar se a tecnologia Hyper-Threading está ativada no Gerenciador de dispositivos do Windows XP:

1. Clique no menu Iniciar
2. Clique em Painel de controle.Aparece a janela do Painel de controle
3. Clique duas vezes em sistema
4. Clique na guia Hardware
5. Clique em Gerenciador de dispositivos
6. Clique duas vezes em Processadores

• Página principal da tecnologia Hyper-Threading, para informes técnicos e apresentações:
  Http://developer.intel.com/technology/cnr/
• Dos desenvolvedores de software com a arquitetura IA-32 Intel®manuais: http://developer.intel.com/design/Pentium4/manuals/
• Tecnologias de software, tecnologia Hyper-Threading: http://www.intel.com/cd/ids/developer/asmo-na/eng/technologies/threading/hyperthreading/index.htm
  
• Mais informações sobre o processador Pentium® 4 estão disponíveis no site da Intel.
  
  A tecnologia Hyper-Threading precisa de um sistema com processador Intel® Pentium® 4 que suporta essa tecnologia e um chipset, BIOS e sistema operacional habilitados para a tecnologia Hyper-Threading. O desempenho irá variar dependendo especificamente do hardware e software que você utilizar.

Isto se aplica a:

Processadores Intel® Pentium® 4