MIPS CPU多线程技术解析

对于ImaginaTIon来说，充分利用可用的硬件资源是我们的设计准则。我们的图形处理器以基于贴图的延迟渲染架构著称，这样就确保不会浪费时间去渲染那些不会在屏幕上显示的像素点。

同样的，确保硬件资源的优化利用也是将多线程技术引入到MIPS CPU中的一个原因。自那以后，在嵌入式CPU市场中多线程便是MIPS CPU一个出色的特性。

尽管多线程已经出现很多年了，但是不管是CPU业内人士还是行业外的很多人都不是很清楚的理解多线程CPU所能带来的好处。

为了向大家解释，来自ImaginaTIon的David Lau编写了一篇白皮书，他是MIPS部门软件、架构和调试第二负责人，这篇白皮书对多线程技术进行了高层次的技术介绍，解释了什么是多线程以及为什么比单线程处理器更具优势。

从本质上看，多线程能够让CPU在每个时钟周期完成更多的操作，这通常会带来整体性能的提升。这种性能的增长主要出现在一些特定的场合，而且不同的多线程应用性能增长也有所不同，但是研究发现性能的增长范围从15%至226%。

如下图所示，多线程处理器能够同时执行多个任务，而单线程只能等待数据，停滞不前。

图1 单CPU流水线单线程的执行

图2 单CPU流水线多线程的执行

然而不是所有的多线程都是相等的，正如白皮书中解释的那样，有多种不同的实现方式，比如粗粒度多线程、细粒度多线程和同步多线程（SMT）。

Creator Ci40 IoT开发套件是基于双核550MHz InterApTIv MIPS处理器设计的，支持细粒度硬件多线程。而最新最高级的MIPS CPU如Warrior系列I6400和I6500则支持SMT。

基于InterApTIv MIPS处理器的Creator Ci40 IoT开发套件支持细粒度硬件多线程

目前这篇白皮书可以在我们网站的开发者社区下载，如果你有兴趣及时了解Imagination和MIPS最新的消息和更新，请关注我们的Twitter@Imagination Tech，@MIPSguru， @MIPSdev 和官方LinkedIn， Facebook 以及Google+账号。

英文链接： https://imgtec.com/blog/hardware-multi-threading-primer/