Позволяет ли Hyper Threading использовать кэш L1 для обмена данными между двумя потоками, которые выполняются одновременно на одном физическом ядре, но на двух виртуальных ядрах?

При условии, что оба принадлежат одному и тому же процессу, то есть в одном и том же адресном пространстве.

С. 85 (2-55) -Справочное руководство по оптимизации архитектур Intel® 64 и IA-32: http://www.intel.com/content/dam/www/public/us/en/documents/manuals/64-ia-32-architectures-optimization-manual.pdf

2.5.9 Поддержка технологии Hyper-Threading в микроархитектуре Intel® Nehalem

...

Более глубокая буферизация и расширенные политики совместного использования ресурсов / раздела:

Реплицируемый ресурс для операции HT: состояние регистра, переименованный буфер стека возвратов, ITLB большой страницы.

Распределенные ресурсы для работы HT: буферы загрузки,хранить буферыПереупорядоченные буферы, ITLB маленьких страниц статически распределяются между двумя логическими процессорами.

Совместно используемый ресурс во время работы HT: станция резервирования, иерархия кэша, буферы заполнения, как DTLB0, так и STLB.

Чередование во время работы HT: работа внешнего интерфейса обычно чередуется между двумя логическими процессорами для обеспечения справедливости.

HT незнающие ресурсы: исполнительные блоки.