El núcleo de una CPU consta de tres partes principales: la “ALU” (Unidad de lógica aritmética), que realiza todas las operaciones matemáticas, computacionales, lógicas y comparativas, la CU (Unidad de control), que decodifica las instrucciones de la CPU y es responsable de “informar las otras partes qué hacer “- (es decir, acceder a ubicaciones de registro y memoria, obtener instrucciones y datos, generar datos, etc.), y el” caché “, un parche (o memorias) (muy rápido) de memoria que almacena las ubicaciones de memoria de datos de acceso frecuente (o los datos en sí).
Al unir una segunda Unidad de Control (o simplemente una segunda “tubería” a la CU, dependiendo del procesador) a un núcleo que todavía contiene una sección de caché normal y ALU, el “núcleo” de esa CPU puede buscar y decodificar una instrucción en una CU mientras ejecuta una instrucción diferente en el otro. Una vez que la primera CU ha completado con éxito su tarea, puede buscar y decodificar la siguiente instrucción mientras la segunda CU ejecuta su instrucción (anterior “analizada” y “configurada”). Debido a que solo la instrucción activa está accediendo a la ALU y al caché al mismo tiempo, estos circuitos no se “duplican”, sino que todas las operaciones de configuración (como buscar en el caché un dato o dirección “golpean”, decodifican la página y la dirección de la siguiente ubicación de memoria a la que se accederá, etc.) se realizan simultáneamente con una ejecución de instrucción real, lo que lleva a un tiempo de respuesta significativamente más rápido.
Si bien no duplica el trabajo de un núcleo (debido a la espera de que el caché y la ALU estén disponibles), este diseño permite un aumento de aproximadamente el 50% en el rendimiento (frente a un núcleo único “fijo” sin HyperThreading) , por lo tanto, se llama un “núcleo virtual”, aunque en realidad es solo un poco más de lógica y circuitos de tubería conectados a un núcleo de CPU normal.
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