IBM Power处理器的SMT、HMT、HT技术

SMT并发多线程是Power5以后芯片的新技术，它支持一个CPU内核同时处理两条指令，因此可以最高达到单一CPU两倍的处理速度。平均而言，打开SMT支持比关闭SMT能提升30%的CPU处理能力。SMT的能力来源于CPU中有许多寄存器，但是由于CPU通常每一时间点只能执行一条指令，即使是流水线方式，某个时间点真正执行占据运算器的也只有一条指令，其他并行的指令只能处于解码、寻址等状态。因此大部分寄存器都没有工作，处于闲置。

针对这种情况，IBM特别设计了一种寄存器结构，能够对CPU的处理状态进行跟踪，当发现有闲置的寄存器，而此时另一个线程又可以使用它的时候，就在保持当前进程的前提下，让另一个线程同时执行，就这样在同一时间，一个CPU可以处理两个线程的指令。实际上并非如此简单，因为一个RISC CPU通常用超流水线的方式同时执行多条指令，因此实现SMT需要进行比较复杂的判断，而且也并不能保证CPU永远可以执行两个线程。所以通常SMT并不能将性能翻倍，而只是提高30%左右。

与SMT类似，HMT硬件多线程技术，也是试图同时实行多条指令线程的一种技术，但与SMT不同的是，在HMT必须等当前指令流空闲下来，才能切换到另一条指令线程执行。在CPU 执行指令发生中断的时候，就是当前指令流空闲的时候，通常可能原因是指令/数据缓存未命中（由于跳转和地址越界，缓存中，没有当前需要执行的指令）。由于HMT对指令是否并行执行的要求更为苛刻，对性能的提高并不十分显著。

IBM的Power系列CPU支持HMT，到Power5开始增添了对SMT的支持，其中HMT是无条件使用，而SMT则可能通过操作系统开关控制使用和关闭。