Windows、Mac、Linux でハイパースレッディングが有効になっているかどうかを確認する方法は?

有効なハイパースレッディングの存在の検出

マルチスレッド アプリケーションでは、物理プロセッサ コアごとに 1 つのスレッドを利用することで、最適なパフォーマンスが保証されます。スレッド数を正確に決定するには、物理​​コアとハイパースレッディング コアを区別することが重要です。 Windows、Mac、および Linux でハイパースレッディングのサポートとそのアクティベーション ステータスを検出する方法は次のとおりです。

CPUID 命令

CPUID 命令を利用して、プロセッサの機能と構成に関する情報を収集できます。段階的なプロセスの概要を以下に示します。

1. ベンダー検出: CPUID 関数 0 を実行して、CPU ベンダー (例: Intel または AMD) を識別します。
2. ハイパー スレッディング ビット チェック: CPUID 関数 1 を実行し、EDX レジスタのビット 28 をチェックします。このビットは、ハイパースレッディングのサポートを示します。
3. 論理コア数: CPUID 関数 1 の EBX のビット [23:16] から CPU ごとの論理コア数を取得します。

4. 物理コア数:

   • Intel CPU: ベンダーが「本物のインテル」の場合、CPUID 関数 4 を使用して物理コア数を取得します。 EAX レジスタのビット [31:26] を抽出して、コア数に 1 を加えます。
   • AMD CPU: ベンダーが「AuthenticAMD」の場合、CPUID 関数 0x80000008 を実行し、物理コア数にプラス 1 を求めます。 1 つは、ECX レジスタのビット [7:0] を取得することです。

実装

このメソッドを実装する C プログラムは次のとおりです。

<code class="cpp">#include <iostream>
#include <string>

void cpuID(unsigned i, unsigned regs[4]);

int main() {
  unsigned regs[4];

  // Get CPUID information
  cpuID(0x00, regs);
  cpuID(0x01, regs);

  // Determine vendor
  char vendor[12];
  ((unsigned *)vendor)[0] = regs[1];
  ((unsigned *)vendor)[1] = regs[3];
  ((unsigned *)vendor)[2] = regs[2];
  std::string cpuVendor = std::string(vendor, 12);

  // Variables
  unsigned logicalCores = (regs[1] >> 16) & 0xff;
  unsigned cores = logicalCores;
  bool hyperThreads = false;

  // Detect hyper-threading
  if (cpuVendor == "GenuineIntel") {
    cpuID(0x04, regs);
    cores = ((regs[0] >> 26) & 0x3f) + 1;
  } else if (cpuVendor == "AuthenticAMD") {
    cpuID(0x80000008, regs);
    cores = ((unsigned)(regs[2] & 0xff)) + 1;
  }

  if (regs[3] & (1 << 28) && cores < logicalCores) {
    hyperThreads = true;
  }

  // Print results
  std::cout << "Logical cores: " << logicalCores << std::endl;
  std::cout << "Cores: " << cores << std::endl;
  std::cout << "Hyper-threading: " << (hyperThreads ? "true" : "false") << std::endl;

  return 0;
}</code>

出力例:

Intel Core 2 Duo E8400 (ハイパースレッディングなし):

Logical cores: 2
Cores: 2
Hyper-threading: false

Intel Core i7-7700K (ハイパースレッディングあり):

 Logical cores: 8
    Cores: 4
hyper-threads: true

AMD Ryzen 5 2600X (SMT 付き):

 Logical cores: 12
    Cores: 6
hyper-threads: true

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