Както научихме наскоро, има четири нови хардуерни уязвимости, които засягат процесорите на Intel. Тези нови пропуски позволяват на нападателите да изтекат поверителни данни, като използват уязвимостите на страничния канал на микроархитектурните данни за вземане на проби (MDS), от които най-сериозната е може би „ZombieLoad“.
За разлика от предишните спекулативни пропуски в изпълнението, които частично засегнаха AMD и процесорите, базирани на Arm, недостатъците на MDS са изключителни за чиповете на Intel. В краткосрочен план единственият начин за смекчаване или минимизиране на тези уязвимости е да се деактивира едновременната многопоточност (SMT) или както Intel го нарича "Hyper-Threading".
В настоящия момент Microsoft предлага актуализации на ниво операционна система, за да се справи с четирите уязвимости на MDS и вие ще ги получите с актуализацията на Windows 10 1903 този месец. Това обаче не смекчава проблема напълно, за това се нуждаем от актуализации на BIOS на дънната платка и според съобщенията Intel е пуснал новия микрокод на партньорите на дънната платка. Към момента на писане обаче не са публикувани нови ревизии на BIOS. Вярваме, че можем да тестваме най-лошия сценарий, като деактивираме Hyper-Threading и за по-стари платформи, които не се актуализират, това може да се окаже единственото решение.
С това днес проучваме въздействието, което деактивирането на Hyper-Threading оказва върху процесорите на Intel, които поддържат функцията. Правили сме това в миналото и това е интересен тест, но има нов критичен стимул да преминем през тези данни, като се има предвид, че най-новата уязвимост на хардуерната сигурност на Intel засяга SMT.
Взехме Core i7-8700K и 7700K и ги тествахме в набор от игри и приложения с и без активиран Hyper-Threading. Не се занимавахме с i9-9900K, защото това е 8-ядрена част, така че липсващите нишки няма да са проблем за производителността на игрите, въпреки че все още ще има отрицателно въздействие върху производителността на приложенията и това трябва да е в съответствие с какво виждаме от 8700K и 7700K.
С повече време (на път сме да се отправим към Computex 2019, така че внимавайте за нашето покритие) бихме искали да тестваме някои двуядрени процесори Intel с активиран Hyper-Threading, тъй като въздействието без съмнение ще бъде брутален. Въпреки че имаме някои по-стари данни, на които можем да се върнем.
Извършихме всички тестове с помощта на Windows 10 build 1903, оборудвахме платформите с 32 GB DDR4-3200 памет и GeForce RTX 2080 Ti, за да намалим тесните места на GPU. Бенчмарковете за игри бяха проведени както при 1080p, така и при 1440p, въпреки че първо ще започнем с тестове за приложения.
Сравнителни тестове за приложения
Първо имаме резултати от Cinebench R20 и гледайки Core i7-8700K виждаме 24% намаление на производителността с деактивирана Hyper-Threading. Естествено този вид спад на производителността няма да остане незабелязан. Освен това по отношение на производителността, ние по същество превръщаме 8700K в 7700K, така че доста старо понижаване.
Междувременно 7700K става с 26% по-бавен с деактивирана Hyper-Threading и сега имаме обикновен стар четириядрен процесор или Core i5 от поколението Kaby Lake. За приложения, които силно използват всички ядра, деактивирането на SMT/Hyper-Threading оказва голямо влияние върху производителността.
WinRAR вижда огромно намаление на производителността с 36% за 8700K. Очевидно Hyper-Threading работи много добре за този тип натоварване. По същия начин виждаме огромен спад за 7700K, 39% намаление в този случай.
Corona е рендиращ с висока производителност и тук 8700K отчете 31% спад в производителността с деактивирана Hyper-Threading, докато 7700K отбеляза подобен спад от 33%. И в двата случая намаляването на производителността е значително, сигнализирайки, че можем да видим значителни спадове на производителността при задачите за изобразяване и кодиране в зависимост от това как работят актуализациите за смекчаване на недостатъците.
Blender вижда по-малък спад от 25% за 8700K с деактивирана Hyper-Threading, което е по-близо до това, което видяхме на Cinebench R20, въпреки че все още е значително. 7700K с по-малко ядра страда малко повече и тук виждаме 29% намаление на производителността.
Консумация на енергия
Преди да преминем към игрите, искахме да отбележим общата консумация на енергия на системата. Разбира се, ние не разглеждаме индивидуалната консумация на процесор, така че е трудно да коментираме ефективността, но както можете да видите, деактивирането на Hyper-Threading на 8700K не ни спестява много енергия в този тест с ~5% намаление на общата система използване. 7700K беше по-добре използван с активиран HT и тук видяхме 11% намаление, което вероятно е по-скоро в съответствие със спада в производителността, който видяхме.
Сравнителни показатели за игри
На първо място са резултатите от 1080p за Assassin's Creed Odyssey. Тук 8700K отбеляза само 13% намаление за средната честота на кадрите и без промяна до 1% ниска. 7700K от друга страна с по-малкото си ядра отбеляза огромно намаление както на средната скорост на кадрите, така и на 1% ниски резултати. Тук видяхме спад от 23% за средната честота на кадрите и 21% за ниската от 1%. Тези с четириядрени процесори ще бъдат засегнати значително повече от намаляване на производителността на Hyper-Threading.
Сега, ако сте свързани предимно с GPU, 8700K се справя добре с деактивирана Hyper-Threading, както виждаме при 1440p, дори с RTX 2080 Ti. Тези с четири ядра и не дай боже двуядрени, всяко намаляване на ефективността на Hyper-Threading ще ужили.
Battlefield V е много интензивно процесорно заглавие, но за това съдържание имахме време само да тестваме частта от играта за един играч и дори тогава имахме нужда от два акаунта в Origin, благодарение на възхитителното блокиране на промяната на хардуера. Продължавайки по темата, не виждаме голям спад на производителността тук. Най-големият спад беше до 12%, когато се гледат ниските маржове от 1% за 7700K.
Увеличаването на разделителната способност до 1440p не помогна с 1% ниска производителност и виждаме, че и в двата случая деактивирането на Hyper-Threading намалява производителността, въпреки че разликата не е толкова голяма, колкото при работните натоварвания за производителност.
Резултатите на Дивизия 2 са брутални. Вижте спада в производителността на 7700K с деактивиран Hyper-Threading. Средната честота на кадрите е намалена с 37%, а 1% ниският резултат с 38%, близо до това, което видяхме в WinRAR.
Въздействието върху производителността за 6-ядрения 8700K не е толкова екстремно, но дори и така спадът от 13% при 1% ниска производителност няма да бъде оценен от повечето геймъри. Преминаването към 1440p и сега 8700K дори с деактивиран Hyper-Threading не е компонентът, ограничаващ производителността, това ще бъде RTX 2080 Ti. Въпреки това все още виждаме намаление от 32% за 7700K, когато гледаме на 1% ниска производителност.
Малка странична бележка. Far Cry New Dawn играе по-добре на 9700K, отколкото на 8700K. 9700K позволява средно ~120 fps при 1080p. Изтъкваме това, защото когато деактивираме Hyper-Threading, 8700K съвпада с 9700K в този тест, така че основно 6-ядра/6-нишки е по-ефективен в това заглавие от 6-ядрен с 12-нишки и виждате, че доста малко с игри при тестване на SMT.
Въпреки това 7700K с по-малкото си ядра не страда от същия проблем с активиран Hyper-Threading, въпреки че все пак беше малко по-бърз с деактивиран. Така че поне за тази игра работата без Hyper-Threading не е проблем и всъщност вероятно ще бъде от полза, но не и ако имате двуядрен.
Преминавайки към 1440p, виждаме, че броят на ядрата не е проблем тук, всъщност Hyper-Threading забавя 7700K и 8700K.
Продължавайки напред, имаме Hitman 2 и тук виждаме, че деактивирането на Hyper-Threading няма реално въздействие за 8700K, но за четириядрения 7700K е опустошително. Средната честота на кадрите спадна с 18%, но много по-лошо, почти 30% намаление при 1% ниска производителност. Вярно е, че все още виждаме над 60 кадъра в секунда по всяко време, но за тези, които преследват големи честоти на кадрите, този вид удар на производителността е тежък.
Дори при 1440p 7700K е силно засегнат с деактивирана Hyper-Threading, тъй като все още виждаме над 25% намаление при 1% ниска производителност.
Следва Rage 2, където 8700K почти не отбеляза спад в производителността с деактивирана Hyper-Threading. При 7700K средната честота на кадрите е почти непроменена, но 1% ниско ниво пада със значителни 20% марж.
След като увеличим разделителната способност до 1440p в Rage 2, това е достатъчно, за да премахнем процесора като ограничаващ производителността компонент, поне когато гледаме 7700K без Hyper-Threading. Така че тук деактивирането на Hyper-Threading няма влияние върху производителността.
Виждали сме в миналото колко взискателна може да бъде Shadow of the Tomb Raider и тук получаваме напомняне за това. 8700K отбеляза спад на производителността с 10-12% с деактивирана Hyper-Threading, докато 7700K отбеляза спад с 24%, въпреки че ниските маржове от 1% бяха подобни на това, на което станахме свидетели при 8700K. И в двата случая деактивирането на SMT има голямо влияние в това заглавие.
Дори при 1440p ефектът е значителен, поне за 7700K. 8700K все още отбеляза малък спад в производителността, но това не беше нищо подобно на спада от 20% от 7700K.
Накрая имаме някои резултати от Z-вата световна война, използвайки API на Vulkan от ниско ниво. Тук играта работи добре с 4 ядра, така че нито един процесор не страда, когато Hyper-Threading е деактивиран. Виждаме нещо подобно при 1440p, тъй като и двата процесора са в състояние да извлекат максимална производителност от RTX 2080 Ti.
Обобщение
Вече имаме доста добра представа за това как се представят 4- и 6-ядрените процесори на Intel с активирана или деактивирана Hyper-Threading. За да обобщим бързо резултатите, производителността на основното тежко приложение обикновено беше намалена между 25-35%.
Въздействието върху производителността на игрите може да варира значително в зависимост от играта и други фактори като разделителната способност, настройките за визуално качество и, разбира се, придружаващия GPU. За игрите, които тествахме, с 6-ядрен процесор Intel ще видите минимално въздействие върху производителността в по-голямата си част, въпреки че 1% производителност страда понякога и при игри с висока честота на опресняване ще забележите спад в производителността.
За тези с 8-ядрена/16-нишкова част като 9900K въздействието върху игрите ще бъде практически несъществуващо, въпреки че производителността на приложенията все още ще отбележи 25-35% спад без SMT. От друга страна, процесорите от по-нисък клас, които разчитат в по-голяма степен на Hyper-Threading, ще видят най-съществена загуба на производителност. Дори четириядреният 7700K често страдаше от големи спадове в производителността при тестове за игри и това означава, че загубата на Hyper-Threading ще бъде още по-опустошителна за тези с двуядрени SMT активирани части.
Засега не можем да кажем точно какво въздействие ще окажат четирите смекчавания на MDS върху производителността (за компютри с Windows), но можем да предвидим, че ще има известен удар и знаем, че ще се усети най-много там, където Hyper-Threading има най-голямо въздействие. Phoronix тества смекчаването на Linux и попадението в производителността варира от незначително до огромно. Phoronix също установи, че системите на Intel вече са с ~16% по-бавни, отколкото преди смекчаването на Spectre, Meltdown, Foreshadow и Zombieload. Междувременно AMD отбеляза само 3% спад в производителността. Те също така твърдят, че въздействието на смекчаването е достатъчно, за да привлече Core i7-8700K много по-близо до Ryzen 7 2700X и Core i9-7980XE до Threadripper 2990WX.
Освен ако Intel не може да извади заек от шапка и да направи смекчаването толкова ефективно, че Hyper-Threading да остане недокоснат, това може да има катастрофални последици за тези, които използват дву- и четириядрени процесори Intel, които поддържат Hyper-Threading. Това включва процесори Core i3 и Core i5 от Clarkdale до Kaby Lake, Core i7s до Kaby Lake, както и процесори Kaby Lake и Coffee Lake Pentium.
За тези, които използват по-стар хардуер и не изпълняват критични задачи, докато атаките, базирани на тези експлойти, не бъдат ясно дефинирани, може би най-добрият вариант за ефективност ще бъде да не се актуализира. Това не е нашата официална препоръка, а цветен коментар за това какво би могло да бъде алтернативен маршрут, след като бъдат пуснати съответните актуализации.
Тази статия направи интересно проучване за това къде Hyper-Threading прави най-голямата разлика и докато това показва най-лошия сценарий, при който SMT трябва да бъде напълно изхвърлен от картината, видяхме някои движения в тази посока. Google изключи Hyper-Threading в Chrome OS, общността на OpenBSD препоръчва същото, докато Apple закърпи системи с частични смекчавания и разкри, че пълното смекчаване изисква деактивиране на Hyper-Threading. Други доставчици като Microsoft все още не са взели окончателна позиция.
Преки пътища за пазаруване:
Кредит за изображение: Intel CPU masthead от Christian Wiediger, Dark chip от David Latorre
