Multithreading 我如何知道我的CPU是在内核之间共享向量寄存器，还是每个内核都有自己的私有寄存器？

我如何知道我的CPU是在内核之间共享向量寄存器，还是每个内核都有自己的私有寄存器

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我希望使用多线程和SIMD优化我的程序的浮点计算。它们会引起冲突吗？

就开发人员而言，每个核心都是一个处理器，它恰好位于同一个芯片上。您可能关心的任何内容都是在硬件和/或操作系统的线程级别抽象出来的。

从您在另一封回复中的评论判断，您所指的似乎是至强Phi。如果我理解正确的话，您会问每个线程是否都有自己的私有向量寄存器集？答案是肯定的

为了进一步澄清，Xeon Phi大约有50个核，每个核都有自己的寄存器文件。在内部，每个核心都支持同步多线程SMT，因此寄存器文件在线程之间共享，但是每个核心至少有4x16 512位逻辑向量寄存器。如果选择使用SMT，则寄存器不会有任何冲突，但向量功能单元可能会有冲突。其思想是，当等待缓存丢失或类似事件时，可以在同一核心内的线程之间切换

编辑以回答您的问题：什么是SMT

Xeon Phi有50个物理有序核。每个核心都有自己的一级指令缓存、数据缓存和两个功能单元。在传统设计中，内核将从i-cache获取线程中的两条相邻指令，并尝试在两个可用的功能单元上执行它们。当执行数据不在d-cache中的加载指令时，会出现一个使该技术效率低下的常见问题。处理器将很难找到发送到其功能单元的指令，因为后续指令通常取决于加载的数据

SMT是一种帮助缓解这种情况的技术。它为每个内核提供了足够的额外结构，以便有效地管理额外的线程。在Xeon Phi中，逻辑寄存器文件和程序计数器被复制四次。大多数其他结构（如缓存和功能单元）可以保持大致相同。现在，当出现d-cache未命中时，处理器将开始获取另一个线程的指令，并将它们发送到功能单元，在那里它们对该线程的寄存器子集进行操作。这样，它就可以在等待主内存时找到要做的工作，而无需全上下文切换的高开销

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总结一下：您可能会在Xeon Phi上看到200个内核，但实际上在任何给定时间只有50个内核并行工作，其余的只是快速切换线程。

我不明白。如果硬件都是抽象的，什么都不需要关心，那么对硬件的优化就毫无意义了。事实上，如果每个核都有向量寄存器，据我所知，最终会有不同的优化。不，我的意思是，就开发人员而言，一个芯片上的多个核与多个实际处理器是一样的，如果您真的对详细信息感兴趣，并且假设您谈论的是X86/64，那么您可以获得英特尔手册，但您提出的问题超出了您要做的范围，当您使用多线程和/或simd时，您不需要知道您使用的是内核还是单独的物理处理器，从程序员的角度来看也是一样的，通常你只需要知道1：有多少物理线程可以同时运行，2需要CPU限制，你不需要特别担心寄存器是如何设置的，现在如果你用一种更具体的方式告诉我们你想用什么语言做什么，什么样的应用程序类型等等，我可以提供更多的细节，但从全局来看，答案是cpu核心对于程序员来说与单独的处理器是一样的，只是物理上相同的芯片不同，即使在同一处理器上，线程也不共享寄存器，这是由操作系统处理的，它将它们/开关保存到另一个进程/开关，并将其还原。因此，作为程序员，使用这些寄存器，不必担心它们在哪里或是什么，因为这不是在您的级别上处理的，而是在操作系统级别上处理的，如果不是每个进程/开关都有自己的寄存器集，而是共享它们，这将是毫无意义的，这仍然是由OS，这将确保每一个线程，即使你有100个线程只有2个核心，有自己的登记价值，我使用的是C++ OpenMP，如果需要，我可以使用内联汇编。x86_64。Intel Xeon E5与Xeon Phic能否请您详细介绍一下“矢量功能单元”的内容？谢谢。我可以试试。我已经编辑了上面的答案。别忘了向上投票，并选择一个回答您问题的答案。英特尔超线程不是开启式的 实际上，它在非暂停线程之间交替进行前端循环。Xeon Phi在其大型核心芯片（如Skylake）上使用4路SMT而不是2路SMT的原因是为了更好地隐藏FP延迟，而无需大量无序的exec资源。-打开失速是粗粒度的。Intel的实际实现是细粒度的：在前端循环，竞争性地共享寄存器文件和调度程序，不同线程的指令能够并行地分配到执行单元。