我是一名统计模式识别的研究员，经常运行需要多天时间的模拟。我使用Ubuntu 12.04和Linux 3.2.0-24-generic，据我所知，它支持多核和超线程。我使用Intel Core i7 Sandy Bridge Quadcore with HTT，通常会同时运行4个长时间运行的程序。在提问之前，这些是我已经了解的事情:
好的，我的问题如下。当我同时运行4个模拟（程序）时，它们各自运行在一个单独的物理内核上。然而，由于超线程，每个物理核心被分成两个逻辑核心。因此，是否真的每个物理核心只使用其全部容量的一半来运行每个模拟？
非常感谢您的帮助。如果我的问题有不清楚的地方，请让我知道。
这个答案可能有些晚了，但我看到没有人提供准确的说明。
回答您的问题，不，一个线程不会使用一半的核心。一个线程可以在核心内工作，但一个线程可以饱和整个核心的处理能力。
假设线程1和线程2属于0号核心。线程1可以饱和整个核的处理能力，而线程2等待另一个线程结束执行。这是串行执行，而不是并行执行。
乍一看，多余的线程似乎毫无用处。我的意思是，核心每次只能处理一个线程，对吗？
正确，但有些情况下，由于两个重要因素，核心实际上处于空闲状态：
缓存未命中
当CPU接收到任务时，它在自己的缓存中搜索需要处理的内存地址。在许多情况下，内存数据如此分散，以至于不可能将所有所需的地址范围保留在缓存中（因为缓存具有有限的容量）。
当CPU在缓存中找不到所需的内容时，它必须访问RAM。RAM本身是快速的，但与CPU上的die cache相比，它还是不及格的。这里的主要问题是RAM的延迟。
在RAM被访问时，核心就会停滞不前。它什么也不做。这不明显，因为所有这些组件都以荒谬的速度工作，您无法通过一些CPU负载软件注意到它，但它会叠加增加。一个缓存未命中接着一个缓存未命中，整体性能下降相当明显。这就是第二个线程发挥作用的地方。当核心停滞等待数据时，第二个线程进来使得核心保持繁忙状态。因此，您可以基本上抵消核心停滞的性能影响。
我说“基本上”，因为如果发生另一个缓存未命中，第二个线程也可能会使核心停滞，但两个线程连续错过缓存的可能性要小得多。
分支预测失误
分支预测是指在代码路径有多个可能结果时的处理方式。最基本的分支代码是if语句。
现代CPU内置分支预测算法，试图预测一段代码的执行路径。这些预测器相当复杂，虽然我没有准确的预测成功率数据，但我记得以前有篇文章说英特尔Sandy Bridge架构的平均分支预测成功率超过90%。
当CPU遇到一段分支代码时，它实际上会选择一个路径（预测器认为是正确的路径）并执行它。同时，核心的另一部分评估分支表达式，以查看分支预测是否正确。这被称为推测执行。 这类似于2个不同的线程：一个评估表达式，另一个预先执行可能的路径之一。
从这里我们有两种可能的情况：
分支预测不是性能降低的主要因素，因为如我所说，正确预测率相当高。 但缓存未命中在某些情况下仍然是一个问题，并将继续成为一个问题。
根据我的经验，在3D渲染方面，超线程确实有很大帮助（我以此为爱好）。根据场景的大小和所需材质/纹理的不同，我注意到提高了20-30%的性能。巨大场景使用大量RAM，从而使缓存未命中更容易发生。超线程在克服这些未命中方面帮助很大。
由于您正在运行Linux内核，所以非常幸运，因为调度程序足够智能，可以确保您的任务被分配在物理核心之间。
Linux在内核2.4.17中变得具有超线程意识（参考：http://kerneltrap.org/node/391）
请注意，该引用来自旧的O（1）调度程序。Linux现在使用CFS调度算法，该算法在内核2.6.23中引入，应该更好。
但是，如前所述，您可以通过在BIOS中禁用超线程并查看启用或禁用超线程时特定工作负载是否运行更快或更慢来进行实验。如果您启动8个任务而不是4个，则可能会发现在超线程上执行8个任务的总执行时间比使用4个任务分别运行两次要快，但是最好的方法是进行实验。祝你好运！
如果您真的只需要4个专用核心，您应该能够在BIOS页面中禁用超线程。此外，这一部分我不是很清楚，我相信处理器足够智能，在第二个逻辑核心空闲时可以在单个线程上执行更多工作。
