"一心不可二用"的簡單科普

大家都知道，CPU越快越好。但大概很少人知道CPU的利用率非常低。

以及Pentium 4為例，P4有七個執行單元(Execution Unit)，其中兩個EU每個時鍾周
期能做兩次運算，其餘5個能做一次運算。因為7個EU是互相獨立的，這樣理論上P4每
個時鍾周期可以做9次運算。但是INTEL發現，典型的應用下，P4的利用率隻有35%。

這是因為一個CPU隻能執行一個線程(process)。如果有多個線程需要執行，CPU分時執行多個
線程。而CPU的7個EU分工做不同的運算。比如有的專門做浮點運算，有的專門做定
點運算，還有的做圖形相關運算。

如果一個線程隻需要大量定點運算，那麽顯然有的EU非常忙，而另外的EU卻閑著。
INTEL推出"超線程"Pentium 4，一個CPU可以同時執行兩個線程，如果這兩個線程有互補性
質，比如一個大量做定點運算，另一個大量做浮點運算，那麽CPU的利用率就會顯著
提高。這是最早的"雙核"處理器。但這隻是虛擬雙核。如果同時執行的兩個線程沒
有互補性質，CPU的速度會更慢。

後來出現了真正的雙核處理器，相當於把兩個CPU做在一起，每個核就是一個CPU，可
以單獨執行一個線程。從操作係統角度看，一個雙核CPU就是兩個CPU，同時執行兩
個線程。一個四核CPU就是四個CPU，同時執行四個線程。