SMT (Simultaneous Multithreading)

SMT (Simultaneous Multithreading) je technologie, která umožňuje jednomu fyzickému jádru procesoru vykonávat více instrukčních vláken (threads) současně. Cílem je zvýšit celkovou efektivitu CPU tím, že se využijí jeho volné výpočetní kapacity, které by jinak během cyklu zahálely.

V komerčním světě se nejčastěji setkáváme s implementací od společnosti Intel pod názvem Hyper-Threading.

Jak SMT funguje?

Moderní jádro procesoru je velmi složité a obsahuje mnoho specializovaných jednotek (pro celá čísla, pro desetinná čísla, pro přístup do paměti). Málokterý program dokáže v jeden okamžik využít úplně všechny tyto jednotky.

Bez SMT: Pokud program čeká na data z paměti, jádro „stojí“ a čeká.

S SMT: Zatímco první vlákno čeká na data, jádro využije své volné jednotky k práci na druhém vlákně.

Z pohledu operačního systému se jedno fyzické jádro s SMT jeví jako dvě logická jádra.

Výhody a přínosy

Zvýšení výkonu: V optimalizovaných aplikacích (střih videa, renderování, kompilace kódu) může SMT zvýšit výkon o 15–30 %.

Lepší odezva systému: Multitasking je plynulejší, protože systém má k dispozici více logických procesorů pro rozdělení úloh.

Efektivita: SMT přidává na čip jen minimum fyzických tranzistorů, ale přináší výrazný nárůst propustnosti dat.

Omezení a nevýhody

Je důležité pochopit, že SMT nenahrazuje skutečná fyzická jádra:

Pokud obě vlákna vyžadují stejnou část procesoru (např. obě chtějí provádět těžké matematické výpočty), musí na sebe stejně čekat.

V některých specifických úlohách (např. starší hry) může SMT výkon mírně snížit kvůli režii spojené se správou vláken.

Bezpečnost: Technologie SMT byla v minulosti zdrojem bezpečnostních zranitelností (např. *Spectre* nebo *L1TF*), které umožňovaly jednomu vláknu „špehovat“ data druhého vlákna ve stejné cache.

Terminologie u výrobců

Výrobce	Obchodní název	Poznámka
Intel	Hyper-Threading (HT)	Uvedeno již v roce 2002 u procesorů Pentium 4.
AMD	SMT	Představeno u architektury Zen (procesory Ryzen).
Apple	Nepoužívá	Apple u svých čipů řady M sází na vysoký počet fyzických jader bez SMT.

— Související pojmy: Klíčové parametry CPU, Architektury CPU, Hlavní výrobci CPU