毫無疑問的，“多核”、“多線程”此二詞已快成為當(dāng)今處理器架構(gòu)設(shè)計中的兩大顯學(xué)，如同歷史戰(zhàn)國時代以“儒”、“墨”兩大派的顯學(xué)，只不過當(dāng)年兩大治世思想學(xué)派是爭得你死我亡，而多核、多線程則是相互兼容并蓄，今日幾乎任何處理器都朝同時具有多核多線程的路線發(fā)展邁進。
雖然兩詞到處可見，但可有人知此二者的實際差異？在執(zhí)行設(shè)計時又是以何者為重？到底是該多核優(yōu)先還是多線程提前？關(guān)于此似乎大家都想進一步了解，本文以下試圖對此進行個中差異的解說，并盡可能在不涉及實際復(fù)雜細節(jié)的情形下，讓各位對兩者的機制觀念與差別性有所理解。
行程早于線程
若依據(jù)信息技術(shù)的發(fā)展歷程，在軟件程序執(zhí)行時的再細分、再切割的小型化單位上，先是有行程（Process），之后才有線程（Thread），線程的單位比行程更小，一個行程內(nèi)可以有多個線程，在一個行程下的各線程，都是共享同一個行程所建立的內(nèi)存尋址資源及內(nèi)存管理機制，包括執(zhí)行權(quán)階、內(nèi)存空間、堆棧位置等，除此之外各個線程自身僅擁有少許因為執(zhí)行之需的變量自屬性，其余都依據(jù)與遵行行程所設(shè)立的規(guī)定。
相對的，程序與程序之間所用的就是不同的內(nèi)存設(shè)定，包括分頁、分段等起始地址的不同，執(zhí)行權(quán)階的不同，堆棧深度的不同等，一顆處理器若執(zhí)行了A行程后要改去執(zhí)行B行程，對此必須進行內(nèi)存管理組態(tài)的搬遷、變更，而這個搬遷若是在處理器內(nèi)還好，若是在高速緩存甚至是系統(tǒng)主存儲器時，此種切換、轉(zhuǎn)移程序?qū)?zhí)行效能的損傷就非常大，因為完成搬遷、切換程序的相同時間，處理器早就可以執(zhí)行數(shù)十到上千個指令。
兩種路線的加速思維
所以，想避免此種切換的效率損耗，可以從兩種角度去思考，第一種思考就是擴大到整體運算系統(tǒng)的層面來解決，在一部計算機內(nèi)設(shè)計、配置更多顆的處理器，然后由同一個操作系統(tǒng)同時掌控及管理多顆處理器，并將要執(zhí)行的程序的各個程序，一個程序喂（也稱：發(fā)派）給一顆處理器去執(zhí)行，如此多顆同時執(zhí)行，每顆處理器執(zhí)行一個程序，如此就可以加快整體的執(zhí)行效率。
當(dāng)然！這種加速方式必須有一個先決條件，即是操作系統(tǒng)在編譯時就必須能管控、發(fā)揮及運用多行程技術(shù)，倘若以單行程的系統(tǒng)組態(tài)來編譯，那么操作系統(tǒng)就無法管控服務(wù)器內(nèi)一顆以上的處理器，如此就不用去談?wù)撚刹僮飨到y(tǒng)負責(zé)讓應(yīng)用程序的程序進行同時的多顆同時性的執(zhí)行派送。
即便操作系統(tǒng)支持多程序，而應(yīng)用程序若依舊只支持單程序，那情形一樣是白搭，操作系統(tǒng)無法對單行程程序再行拆分，依然是只喂入單一顆處理器上去執(zhí)行，無從加速。
同時用多顆處理器來執(zhí)行，且每顆處理器執(zhí)行一個行程，這是一種加速法，另一種加速法則是：盡量不進行內(nèi)存管理組態(tài)的切換，避免切換的效能折損，線程正是在此概念下所出現(xiàn)的產(chǎn)物。
不過，線程也要程序的搭配才能發(fā)揮，線程的概念出現(xiàn)與落實已是“C++看消、Java看長”的階段，所以C++只能通過API呼用的方式來支持與使用多線程，如此必須改寫過往的程序才行，改寫成有呼用到支持多線程的API才行。相對的，較C++晚問世的Java則是原生支持多線程，不用改寫也能發(fā)揮及運用多線程的特性及其加速效益。
有了線程后，執(zhí)行的分割、切割更加細膩，線程機制不僅在多顆處理器的系統(tǒng)內(nèi)可以加速，在單顆處理器內(nèi)也一樣能獲得好處，在多顆處理器的系統(tǒng)上每顆處理器不僅可以單獨執(zhí)行一個程序，當(dāng)然也可以單獨執(zhí)行一個線程，而在單處理器系統(tǒng)上因為省去內(nèi)存管理組態(tài)的搬遷，所以一樣可以加速，很明顯的，線程使執(zhí)行的發(fā)派、分配更加細膩與靈活化。
線程的副作用
線程雖有好用的優(yōu)點，不過它也有副作用的缺點，且此一優(yōu)缺是一體兩面無從分割，缺點是各個線程共享同一組內(nèi)存管理組態(tài)及機制，倘若有一個線程的執(zhí)行發(fā)生錯誤、瑕疵、或遭入侵等，其余在同一個行程內(nèi)的每個線程也都會遭受影響、波及，最嚴(yán)重是同一個行程內(nèi)的一切都錯亂、毀壞，由此可知：線程其實是帶有若干安全性犧牲的加速法。
此外有人會誤會，就字面上而言，多核表示同時間有多顆處理器在執(zhí)行，每顆處理器可以執(zhí)行一個行程或一個線程，但是一顆具有多線程能力的處理器并不表示它可以同時執(zhí)行多個線程，事實上在同一時間內(nèi)一顆具多線程功效的處理器也依然是執(zhí)行一個線程而已，只是多線程處理器的內(nèi)部可以將原有線程的相關(guān)信息及變量暫時擱擺，然后去執(zhí)行其它的線程，執(zhí)行完后在切換回原來執(zhí)行到一半的線程，甚至沒執(zhí)行完也可以切換回來，且整個切換過程都在處理器內(nèi)進行，不用與快取與內(nèi)存進行搬遷置換，如此以快速換線程執(zhí)行的方式來加速。
相對于此的，一顆不具多線程能力的處理器，執(zhí)行一個線程到一半若想改執(zhí)行另一個線程，就必須將原線程、現(xiàn)線程的相關(guān)內(nèi)容與信息搬遷到快取或內(nèi)存，然后自快取及內(nèi)存引入另一個線程，由于此一搬轉(zhuǎn)頗耗時，所以多半選擇將原有的線程執(zhí)行完再引入下一個線程，如此在時間上可能還比較經(jīng)濟。然而無論一線程完整執(zhí)行后再執(zhí)行下一個線程，還是進行線程的進出搬遷轉(zhuǎn)移，都不會比具備多線程能力的處理器來的快速有效。
至此我們可以歸納整理：
1.多核、多處理器系統(tǒng)中的每顆處理器（每個核），同時間內(nèi)可以執(zhí)行各自不同的行程（或線程）。
2.一顆多線程能力的處理器，無論是支持二線程、四線程、八線程，這些線程都必須是在同一個行程內(nèi)，所以一顆處理器（一個核）還是只能執(zhí)行一個行程，雙核處理器就能夠同時執(zhí)行兩個不同的行程（或線程），四核就可以同時不同的四個行程（或線程）。
3.倘若是執(zhí)行不支持多線程的程序，其執(zhí)行上的分拆最多只到行程而未到線程，那么每顆處理器內(nèi)的多線程功效就無從發(fā)揮，而這類的程序歷史較長久，相對的原生支持多線程的程序歷史較短，不過信息技術(shù)的腳步向來進展快速，兩種不同層次的支持僅差距數(shù)年時間。
產(chǎn)業(yè)實際發(fā)展可為證明
真的是多核優(yōu)于、先于多線程嗎？關(guān)于此可通過產(chǎn)業(yè)實際發(fā)展做為應(yīng)證，Sun的UltraSPARCT1處理器（研發(fā)代號：Niagara）是八核四線程的設(shè)計，但接續(xù)的UltraSPARCT2處理器（研發(fā)代號：Niagara2）則是八核八線程的設(shè)計，所以是核多、核優(yōu)先，然后再來拉跋、提升線程的執(zhí)行。
同樣的，IBM為MicrosoftXbox360所設(shè)計的Xenon處理器，是個三核二線程的設(shè)計，核數(shù)依然是高于線程數(shù)，又如IBM、Sony、Toshiba三家業(yè)者合研的Cell處理器，現(xiàn)有第一代的Cell（研發(fā)代號：DD1）是九核，組態(tài)上是八核媒體（SPE）、一核泛用（PPE），新一代的Cell（研發(fā)代號：DD2）也針對PPE的部分進行雙線程發(fā)展，如此再次表示核比線程重要，當(dāng)Cell僅進行增一線程的擴展改進時，而非再增一核，即可知這僅是一次小幅的改進。
“多核”、“多線程”之外 還有“多令”、“多機”
最后，且讓我們談?wù)勁c多核、多線程不同加速走向的“多令”，“多令”是筆者發(fā)明的詞，指的是比執(zhí)行行程（Process）、線程（Thread）更基底層次的執(zhí)行指令（Instruction），多核的作法是盡可能在同時間內(nèi)執(zhí)行多個行程，多令則是盡可能在同時間內(nèi)執(zhí)行多個指令，學(xué)術(shù)上的VLIW與產(chǎn)業(yè)上的EPIC皆是多令理念下的架構(gòu)。
到目前為止多令并非不可行，但僅行于數(shù)字信號、圖像等處理，繪圖芯片、媒體處理器等多實行VLIW架構(gòu)，然多令在泛用運算上卻未見效益，至于科學(xué)研究之類的高效運算也傾向使用更高層次的平行：多機（叢集、網(wǎng)格，執(zhí)行范疇與分配類同于線程、行程），看來多令、多程/線程、多機各有所用，端看運用場合的適切性。
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本文標(biāo)題：多核與多線程技術(shù)的區(qū)別到底在哪里？
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