Jak jsme se nedávno dozvěděli, existují čtyři nové hardwarové chyby, které ovlivňují procesory Intel. Tyto nové chyby umožňují útočníkům unikat důvěrná data využíváním zranitelností postranních kanálů pro vzorkování mikroarchitekturních dat (MDS), z nichž nejzávažnější je pravděpodobně „ZombieLoad“.
Na rozdíl od předchozích spekulativních chyb provádění, které částečně ovlivnily procesory AMD a Arm, jsou chyby MDS exkluzivní pro čipy Intel. V krátkodobém horizontu je jediným způsobem, jak tyto zranitelnosti zmírnit nebo minimalizovat, deaktivovat simultaneous multithreading (SMT), nebo jak to Intel označuje „Hyper-Threading“.
V současné době společnost Microsoft vydává aktualizace na úrovni operačního systému, které řeší čtyři zranitelnosti MDS, a získáte je s aktualizací systému Windows 10 1903 tento měsíc. To však problém zcela nezmírňuje, k tomu potřebujeme aktualizace BIOSu základní desky a společnost Intel údajně vydala nový mikrokód partnerům základních desek. V době psaní však nebyly pro veřejnost vydány žádné nové revize systému BIOS. Věříme, že můžeme otestovat nejhorší možný scénář vypnutím Hyper-Threadingu a pro starší platformy, které nebudou aktualizovány, to může skončit jako jediné řešení.
S tím dnes zkoumáme, jaký dopad má deaktivace Hyper-Threading na procesory Intel, které tuto funkci podporují. Už jsme to dělali v minulosti a je to zajímavý test, nicméně existuje nová kritická pobídka k procházení těchto dat vzhledem k tomu, že nejnovější zranitelnost hardwaru Intel má dopad na SMT.
Sebrali jsme Core i7-8700K a 7700K a otestovali je v řadě her a aplikací s povoleným Hyper-Threadingem i bez něj. S i9-9900K jsme se neobtěžovali, protože je to 8jádrový díl, takže chybějící vlákna nebudou problémem pro herní výkon, i když stále bude mít negativní dopad na výkon aplikací a to by mělo být v souladu s co vidíme u 8700K a 7700K.
S větším množstvím času (chystáme se vyrazit na Computex 2019, takže pozor na naše zpravodajství) bychom rádi otestovali některé dvoujádrové procesory Intel s podporou Hyper-Threading, protože dopad bude bezpochyby brutální. I když máme některá starší data, můžeme se o ně opřít.
Všechny testy jsme provedli pomocí Windows 10 sestavení 1903, sestavy jsme vybavili 32GB pamětí DDR4-3200 a GeForce RTX 2080 Ti, abychom snížili úzká hrdla GPU. Herní benchmarky byly spuštěny v rozlišení 1080p i 1440p, i když nejprve začneme s benchmarky aplikací.
Aplikační benchmarky
Za prvé máme výsledky Cinebench R20 a při pohledu na Core i7-8700K vidíme 24% snížení výkonu s vypnutým Hyper-Threadingem. Tento pokles výkonu samozřejmě nezůstane bez povšimnutí. Navíc z hlediska výkonu v podstatě měníme 8700K na 7700K, takže je to docela starý downgrade.
Mezitím je 7700K o 26 % pomalejší s vypnutým Hyper-Threadingem a nyní máme obyčejné staré čtyřjádro nebo Core i5 generace Kaby Lake. U aplikací, které silně využívají všechna jádra, má zakázání SMT/Hyper-Threading velký dopad na výkon.
WinRAR zaznamenal masivní 36% snížení propustnosti pro 8700K. Je zřejmé, že Hyper-Threading funguje velmi dobře pro tento typ zátěže. Podobně vidíme masivní pokles u 7700K, v tomto případě 39% snížení.
Corona je vysoce výkonný renderer a zde 8700K zaznamenal 31% pokles výkonu s vypnutým Hyper-Threadingem, zatímco 7700K zaznamenal podobný 33% pokles. V obou případech je pokles výkonu významný, což signalizuje, že můžeme pozorovat značné poklesy výkonu v úlohách vykreslování a kódování v závislosti na tom, jak fungují aktualizace ke zmírnění nedostatků.
Blender zaznamenal menší 25% pokles u modelu 8700K s vypnutým Hyper-Threadingem, což je blíže tomu, co jsme viděli na Cinebench R20, i když je to stále významné. 7700K s méně jádry trpí o něco více a zde vidíme 29% snížení výkonu.
Spotřeba energie
Než přejdeme k hraní her, chtěli jsme si poznamenat celkovou spotřebu energie systému. Je pravda, že se nedíváme na spotřebu jednotlivých procesorů, takže je těžké komentovat efektivitu, ale jak můžete vidět, deaktivace Hyper-Threading na 8700K nám v tomto testu příliš neušetří energii s ~5% snížením celkového systému. používání. 7700K bylo lépe využito s povoleným HT a zde jsme viděli 11% snížení, což je pravděpodobně více v souladu s poklesem výkonu, který jsme viděli.
Herní benchmarky
Na prvním místě jsou výsledky 1080p pro Assassin's Creed Odyssey. Zde 8700K zaznamenal pouze 13% snížení průměrné snímkové frekvence a žádnou změnu na 1% minimum. Na druhou stranu 7700K s menším počtem jader zaznamenalo masivní snížení jak průměrné snímkové frekvence, tak 1% nízkých výsledků. Zde jsme viděli 23% pokles pro průměrnou snímkovou frekvenci a 21% pro 1% minimum. Ty se čtyřjádrovými procesory budou ovlivněny výrazně více snížením výkonu Hyper-Threading.
Nyní, pokud jste primárně vázáni na GPU, 8700K funguje dobře s vypnutým Hyper-Threadingem, jak vidíme u 1440p, dokonce i s RTX 2080 Ti. Ty se čtyřjádry a nedej bože dvoujádry, jakékoli snížení účinnosti Hyper-Threadingu bude bodnout.
Battlefield V je titul velmi náročný na CPU, i když pro tento obsah jsme měli čas otestovat pouze část hry pro jednoho hráče a i přesto jsme potřebovali dva účty Origin díky úžasnému uzamčení změn hardwaru. Když budeme pokračovat v tématu, nevidíme zde velký pokles výkonu. Největší pokles byl až 12% při pohledu na 1% nízké marže pro 7700K.
Zvýšení rozlišení na 1440p nepomohlo s 1% nižším výkonem a vidíme, že v obou případech deaktivace Hyper-Threading snižuje výkon, i když rozdíl není tak velký jako u pily v pracovním zatížení produktivity.
Výsledky divize 2 jsou brutální. Podívejte se na pokles výkonu na 7700K s vypnutým Hyper-Threadingem. Průměrná snímková frekvence je snížena o 37% a 1% nízký výsledek o 38%, což je blízko tomu, co jsme viděli na WinRAR.
Dopad na výkon u 6jádrového 8700K není zdaleka tak extrémní, ale i tak 13% pokles o 1% nižší výkon většina hráčů neocení. Přechod na 1440p a nyní 8700K i s vypnutým Hyper-Threadingem není komponenta omezující výkon, to by byla RTX 2080 Ti. Stále však vidíme 32% snížení pro 7700K při pohledu na 1% nízký výkon.
Malá poznámka na okraj. Far Cry New Dawn hraje lépe na 9700K než na 8700K. 9700K umožňuje průměrně ~120 fps při 1080p. Uvádíme to proto, že když deaktivujeme Hyper-Threading, 8700K odpovídá 9700K v tomto testu, takže v podstatě 6jádra/6vlákna je v tomto titulu efektivnější než 6jádro s 12vlákny a vidíte, že docela dost s hrami při testování SMT.
To znamená, že 7700K s méně jádry netrpí stejným problémem s povoleným Hyper-Threadingem, i když byl stále o něco rychlejší, když byl deaktivován. Takže alespoň pro tuto hru běžící bez Hyper-Threading není problém a ve skutečnosti bude pravděpodobně přínosný, i když ne, pokud máte dvoujádro.
Přejdeme na 1440p a vidíme, že počet jader zde není problém, je to ve skutečnosti Hyper-Threading, který zpomaluje 7700K a 8700K.
Jdeme dál, máme Hitmana 2 a zde vidíme, že vypnutí Hyper-Threadingu nemá žádný skutečný dopad na 8700K, ale na čtyřjádrové 7700K je to zničující. Průměrná snímková frekvence klesla o 18 %, ale mnohem horší, téměř 30% snížení při 1% nízkém výkonu. Je pravda, že stále vidíme více než 60 snímků za sekundu, ale pro ty, kteří se honí za vysokou snímkovou frekvencí, je tento druh výkonu krutý.
I při rozlišení 1440p je 7700K tvrdě zasaženo deaktivovaným Hyper-Threadingem, protože stále vidíme více než 25% snížení o 1% nízkého výkonu.
Dále máme Rage 2, kde 8700K nezaznamenal téměř žádný pokles výkonu s vypnutým Hyper-Threadingem. Na 7700K se průměrná snímková frekvence prakticky nezměnila, ale 1% minimum kleslo o značných 20%.
Jakmile zvýšíme rozlišení na 1440p v Rage 2, stačí to k odstranění CPU jako komponenty omezující výkon, alespoň když se podíváme na 7700K bez Hyper-Threading. Zde tedy vypnutí Hyper-Threading nemá žádný vliv na výkon.
V minulosti jsme viděli, jak náročný může být Shadow of the Tomb Raider, a zde si to připomínáme. 8700K zaznamenal 10-12% pokles výkonu s vypnutým Hyper-Threadingem, zatímco 7700K zaznamenal 24% pokles, ačkoli 1% nízké marže byly podobné tomu, čeho jsme byli svědky u 8700K. V obou případech má zakázání SMT v tomto titulu velký dopad.
I při rozlišení 1440p je efekt významný, alespoň pro rozlišení 7700K. 8700K stále zaznamenal malý pokles výkonu, ale nebylo to nic jako 20% pokles u 7700K.
Nakonec máme nějaké výsledky World War Z pomocí nízkoúrovňového Vulkan API. Zde hra běží v pohodě se 4 jádry, takže žádný CPU netrpí, když je Hyper-Threading vypnutý. Něco podobného vidíme při 1440p, protože oba CPU jsou schopny vytěžit maximální výkon z RTX 2080 Ti.
Sbalit
Nyní máme docela dobrou představu o tom, jak si 4 a 6jádrové procesory Intel vedou s povoleným a zakázaným Hyper-Threading. Abychom rychle shrnuli výsledky, výkon jádrových těžkých aplikací byl obvykle snížen o 25–35 %.
Dopad na herní výkon se může výrazně lišit v závislosti na hře a dalších faktorech, jako je rozlišení, nastavení vizuální kvality a samozřejmě doprovodný GPU. U her, které jsme testovali, s 6jádrovým procesorem Intel zaznamenáte z větší části minimální dopad na výkon, i když 1 % výkonu občas trpí a při hraní s vysokou obnovovací frekvencí si všimnete poklesu výkonu.
Pro uživatele s 8jádrovou/16vláknovou částí, jako je 9900K, bude dopad na hraní prakticky nulový, ačkoli výkon aplikací bude bez SMT stále klesat o 25–35 %. Na druhou stranu procesory nižší třídy, které více spoléhají na Hyper-Threading, zaznamenají největší ztrátu výkonu. Dokonce i čtyřjádrový 7700K často utrpěl velké propady výkonu při herních testech, což znamená, že ztráta Hyper-Threadingu bude pro uživatele s dvoujádrovými součástmi s podporou SMT ještě ničivější.
Prozatím nemůžeme přesně říci, jak velký dopad budou mít čtyři zmírnění MDS na výkon (pro počítače se systémem Windows), ale můžeme očekávat, že dojde k nějakému zásahu a víme, že to pocítí nejvíce tam, kde Největší vliv má Hyper-Threading. Phoronix testoval zmírnění na Linuxu a zásah do výkonu se pohybuje od zanedbatelného až po masivní. Phoronix také zjistil, že systémy Intel jsou nyní po vybalení o ~16 % pomalejší, než byly před zmírněním opatření Spectre, Meltdown, Foreshadow a Zombieload. Mezitím AMD zaznamenalo pouze 3% pokles výkonu. Rovněž tvrdí, že dopad na zmírnění je dostatečný k tomu, aby se Core i7-8700K mnohem přiblížil k Ryzen 7 2700X a Core i9-7980XE k Threadripper 2990WX.
Pokud Intel nevytáhne zajíce z klobouku a provede zmírnění tak efektivní, že Hyper-Threading zůstane nedotčen, mohlo by to mít katastrofální následky pro ty, kteří používají dvoujádrové a čtyřjádrové procesory Intel, které podporují Hyper-Threading. To zahrnuje procesory Core i3 a Core i5 od Clarkdale po Kaby Lake, Core i7 až po Kaby Lake, stejně jako procesory Kaby Lake a Coffee Lake Pentium.
Pro ty, kteří používají starší hardware a nespouštějí žádné kritické úlohy, dokud nebudou útoky založené na těchto exploitech jasně definovány, bude možná nejlepší možnost neaktualizovat. Toto není naše oficiální doporučení, ale barevný komentář k tomu, jaká by mohla být alternativní cesta, jakmile budou vydány odpovídající aktualizace.
Tento článek vytvořil zajímavou studii o tom, kde má Hyper-Threading největší rozdíl, a i když ukazuje nejhorší scénář, kdy musí být SMT zcela vyřazeno z obrazu, viděli jsme určité pohyby tímto směrem. Google vypnul Hyper-Threading v Chrome OS, komunita OpenBSD doporučuje totéž, zatímco Apple opravil systémy částečnými zmírněními a odhalil, že úplné zmírnění vyžaduje deaktivaci Hyper-Threadingu. Ostatní prodejci jako Microsoft zatím definitivní stanovisko nezaujali.
Zkratky pro nakupování:
Obrazový kredit: Intel CPU masthead od Christiana Wiedigera, Dark chip od Davida Latorrea
