Haswell多线程技术揭秘：Intel TSX扩展

按照Intel的Tick-Tock策略，今年发布的Ivy Bridge只是工艺升级，而真正的架构升级产品会是2013年发布的Haswell。之前已有Haswell处理器的谍照曝光，不过有关架构特性的消息非常之少。目前Intel的CPU性能已经很强劲，Haswell又能有多大程度的改进呢？

Intel在其官方Blog上发表了一篇名为“Transactional Synchronization in Haswell”的文章，介绍了Haswell架构将会支持TSX扩展。简单来说，TSX将允许程序员指定事务型同步代码空间，使得目前使用粗粒度线程锁定（Coarse-grained thread lock）的程序更自由地使用细粒度线程锁定（Fine-grained thread lock），进而提高多线程效率和性能。

举个简单的例子，如果你在编辑Excel表格，你打算同时编辑两份拷贝，Excel就会提示你该文件正在编辑，只能以只读方式打开但不能编辑，这种情况叫做粗粒度线程锁定，这种锁定比较简单，很容易实现，但是效率不高。

细粒度线程锁定则可以实现自由度更高的数据同步。还是前面的例子，如果使用细粒度线程锁定，那么每个线程都可以操作不同纵列的数据，明显提高了CPU效率，不过这样做也有更大的风险，比如数据出错的几率更大，特别是多个线程同时向一个区域写入数据时，而粗粒度线程锁定则可以避免这个问题，同时保持不需要的核心处于休眠状态，更节能。

为了避免出错，程序员往往钟爱粗粒度线程锁定，而TSX扩展的设计目的就是评估软硬件状况并为程序员提供无错的细粒度线程锁定。

Haswell处理器将会动态决定线程是否需要锁定，这一转换过程也不是自动完成的，需要程序员创建特定的转换空间，一旦事务执行成功完成，指定区域的内存操作也会即时完成。万一同步失败也会返回到上一步，然后按照传统方式执行。

有关TSX扩展的详细信息可以访问Intel官方技术支持网站，TSX PDF文档下载链接在此。