超執行緒

每個單位時間內，一個單執行管線的CPU只能處理一個執行緒（作業系統：thread），以這樣的單位進行，如果想要在一單位時間內處理超過一個執行緒是不可能的，除非是有兩個CPU的實體單元。雙核心技術是將兩個一樣的CPU放置於一個封裝內（或直接將兩個CPU做成一個晶片），而英特爾的HT技術是在CPU內部僅複製必要的資源、讓兩個執行緒可同時執行；在一單位時間內處理兩個執行緒的工作，模擬實體雙核心、雙執行緒運作。

Intel自Pentium開始引入超純量、亂序執行、大量的暫存器及寄存器重命名、多指令解碼器、預測執行等特性；這些特性的原理是讓CPU擁有大量資源，並可以預先執行及平行執行指令，以增加指令執行效率，可是在現實中這些資源經常閒置；為了有效利用這些資源，就乾脆再增加一些資源來執行第二個執行緒，讓這些閒置資源可執行另一個執行緒，而且CPU只要增加少數資源就可以模擬成兩個執行緒運作。

P4處理器需多加一个Logical CPU Pointer（邏輯處理單元）。因此P4 HT的die的面積比以往的P4增大了5%。而其餘部分如ALU（整數運算單元）、FPU（浮點運算單元）、L2 Cache（二級快取）並未增加，且是共享的。

編號SL6WK支援HT的P4 3.0G

虛擬的2個CPU在工作管理員中顯示出都在運轉

Pentium 4 CPU中，Northwood及其之後推出的版本內建超執行緒技術；而雙核心的Pentium D中也只有EE版提供HT技術。英特爾的Core 2處理器則沒有HT技術。[2]

而在2008年推出的Intel Core i7處理器又支援HT技術，在Nehalem微架構中，Hyper-Threading大舉捲土重來。Intel的Hyper-Threading（又稱同步多線程）是善用執行緒平行性的方法，讓單一核心在應用軟體層能執行兩個邏輯線程。超線程技術在部分型號Intel Core i3/i5/i7/i9處理器中可用。從Kaby Lake Pentium開始，定位低階的Pentium（部分型號）也支援超執行緒技術。

把執行管線的狀態，想像成流水線，資源A→資源B→資源C，來了兩條資料要計算， 一條需要消耗A的100%→B的50%→C的50%，另一條一樣需要消耗A的100%→B的50%→C的50%， 一條單純的（無HT）的執行管線的資源A需要先運用100%效能把第一條運算完才能再運算下一條，但後面的資源B跟C卻都有50%效能的浪費； 如果把執行管線的資源A，變成兩個，資源B跟C依然只有一個， 那這條管線就可以變成「兩個資源A同時消耗100%效能運算兩條資料，到了資源B跟C階段時，兩條資料再各自消耗50%的效能」， 即達成「不必增加一條完整的執行管線，卻能在一樣時間運算兩條執行緒」

但實際應用時，執行管線不會都是收到這麼完美的需運算資料， 可能會是需消耗「A的10%→B的70%→C的70%」+「A的30%→B的50%→C的70%」+......等多種不同效能需求的需運算資料， 依照文件的統計數字，整體能夠提升的效能約為5~15%左右，且萬一發生資源互搶的情形時，整體效能反而會下降。 (以上是非常簡略地描述大略情形，實際的超執行緒架構從P4時代至i系列6代，每一代都有所進化)

要令電腦支持超執行緒技術，通常需作業系統和硬體的配合。晶片組需要支援具有HT技術之處理器。為此，當時的Intel推出了新的晶片組，i865PE和i875P。要充分發揮超執行緒的效能，使用者要使用Windows 2000之後的作業系統，而Windows XP家用版亦支援超執行緒技術。除了微軟的Windows外，Linux kernel 2.4.x亦開始支援該技術。軟體方面，通常優化多執行緒的程式都可以支援到。早期，遊戲軟體的支援是比較少。但隨著多核心技術的普及，愈來愈多遊戲軟體支援多執行緒的處理器。[3]

Windows API的GetLogicalProcessorInformation可获取当前计算机的物理核心数逻辑核心数：

DWORD GetProcessorCoreCount(DWORD &PhysicalProcessorCoreCount,DWORD &LogicalProcessorCoreCount )
{
	typedef BOOL(WINAPI *LPFN_GLPI)(
		PSYSTEM_LOGICAL_PROCESSOR_INFORMATION,
		PDWORD);

	LPFN_GLPI glpi = (LPFN_GLPI)GetProcAddress(GetModuleHandle(TEXT("kernel32")), "GetLogicalProcessorInformation");

	if (NULL == glpi)
		return 0;

	PSYSTEM_LOGICAL_PROCESSOR_INFORMATION buffer = NULL;
	DWORD returnLength = 0;
	 PhysicalProcessorCoreCount = 0;
	 LogicalProcessorCoreCount = 0;
	while (true)
	{
		DWORD rc = glpi(buffer, &returnLength);

		if (FALSE == rc)
		{
			if (GetLastError() == ERROR_INSUFFICIENT_BUFFER)
			{
				if (buffer)
					free(buffer);

				buffer = (PSYSTEM_LOGICAL_PROCESSOR_INFORMATION)malloc(
					returnLength);

				if (NULL == buffer)
					return 0;
			}
			else
			{
				return 0;
			}
		}
		else
		{
			break;
		}
	}

	PSYSTEM_LOGICAL_PROCESSOR_INFORMATION ptr = buffer;

	DWORD byteOffset = 0;
	while (byteOffset + sizeof(SYSTEM_LOGICAL_PROCESSOR_INFORMATION) <= returnLength)
	{
		switch (ptr->Relationship)
		{
		case RelationProcessorCore:
		{
			++PhysicalProcessorCoreCount;

			// count the logical processor, which is equal the count of digital 1's of ptr->ProcessorMask
			ULONG_PTR   ProcessorMask = ptr->ProcessorMask;
			while (ProcessorMask != 0)
			{
				ProcessorMask &= ProcessorMask - 1;
				LogicalProcessorCoreCount++;
			}
			break;
		}
		default:
			break;
		}
		byteOffset += sizeof(SYSTEM_LOGICAL_PROCESSOR_INFORMATION);
		++ptr;
	}
	free(buffer);
	return -1;
}

上述程式碼在32位編譯时最多能枚举32个逻辑核心，在64位編譯时最多枚举64个邏輯核心。如果超过64，应该使用 processor group.

• 多執行緒
• 對稱多處理機

• （英文） Intel® Hyper-Threading Technology (Intel® HT Technology)
• （繁體中文） Hyper-Threading 捲土重來
• （简体中文） CPU : 超线程技术HT