• Tekniikka
  • Sähkölaitteet
  • Materiaaliteollisuus
  • Digitaalinen elämä
  • Tietosuojakäytäntö
  • O nimi
Location: Home / Tekniikka / Kuinka sekava Intel on ilman Hyper-Threadingia?

Kuinka sekava Intel on ilman Hyper-Threadingia?

Tekninen palvelu |
1326

Kuten olemme viime aikoina oppineet, Intelin prosessoreihin vaikuttavat neljä uutta laitteiston haavoittuvuutta. Nämä uudet puutteet antavat hyökkääjille mahdollisuuden vuotaa luottamuksellisia tietoja hyödyntämällä mikroarkkitehtuurisen datanäytteenoton (MDS) sivukanavan haavoittuvuuksia, joista vakavin on epäilemättä "ZombieLoad".

Toisin kuin aikaisemmissa spekulatiivisissa suoritusvirheissä, jotka vaikuttivat osittain AMD- ja Arm-pohjaisiin prosessoreihin, MDS-virheet koskevat vain Intel-siruja. Lyhyellä aikavälillä ainoa tapa lieventää tai minimoida näitä haavoittuvuuksia on poistaa käytöstä samanaikainen monisäikeisyys (SMT) tai Intelin nimissä "Hyper-Threading".

Tällä hetkellä Microsoft julkaisee käyttöjärjestelmätason päivityksiä korjatakseen neljä MDS-haavoittuvuutta, ja saat ne tämän kuun Windows 10 1903 -päivityksen mukana. Tämä ei kuitenkaan poista ongelmaa kokonaan, sitä varten tarvitsemme emolevyn BIOS-päivityksiä ja kuulemma Intel on julkaissut uuden mikrokoodin emolevykumppaneille. Kirjoittamiseen mennessä ei kuitenkaan ole julkaistu uusia BIOS-versioita. Uskomme, että voimme testata pahimman skenaarion poistamalla Hyper-Threadingin käytöstä. Vanhemmille alustoille, joita ei päivitetä, tämä saattaa olla ainoa ratkaisu.

Tänä päivänä tutkimme Hyper-Threadingin käytöstä poistamisen vaikutusta ominaisuutta tukeviin Intel-prosessoreihin. Olemme tehneet tämän aiemmin, ja se on mielenkiintoinen testi, mutta on olemassa uusi kriittinen kannustin käydä läpi nämä tiedot, koska Intelin uusin laitteiston tietoturvahaavoittuvuus vaikuttaa SMT:hen.

Olemme hankkineet Core i7-8700K:n ja 7700K:n ja testanneet niitä useissa peleissä ja sovelluksissa joko Hyper-Threadingin kanssa tai ilman. Emme vaivautuneet i9-9900K:n kanssa, koska se on 8-ytiminen osa, joten puuttuvat säikeet eivät ole ongelma pelien suorituskyvylle, vaikka niillä on silti kielteinen vaikutus sovelluksen suorituskykyyn ja sen pitäisi olla linjassa mitä näemme 8700K:sta ja 7700K:sta.

Jos meillä on enemmän aikaa (olemme suuntaamassa Computex 2019:ään, joten varo kattavuuttamme), olisimme halunneet testata joitain kahden ytimen Hyper-Threading-yhteensopivia Intel-suorittimia, sillä vaikutus on epäilemättä julma. Vaikka meillä on vanhoja tietoja, joihin voimme palata.

Teimme kaikki testit Windows 10 build 1903:lla, varustimme laitteet 32 ​​Gt:n DDR4-3200-muistilla ja GeForce RTX 2080 Ti:llä vähentääksemme grafiikkasuorittimen pullonkauloja. Pelien vertailuarvot suoritettiin sekä 1080p- että 1440p-tarkkuudella, vaikka aloitammekin ensin sovellusten vertailuarvoista.

Sovellusten vertailuarvot

Ensinnäkin meillä on Cinebench R20 -tulokset, ja Core i7-8700K:ta tarkasteltaessa havaitsemme 24 prosentin suorituskyvyn heikkenemisen, kun Hyper-Threading on poistettu käytöstä. Sellainen suorituskyvyn lasku ei luonnollisesti jää huomaamatta. Lisäksi suorituskyvyn suhteen olemme käytännössä muuttamassa 8700K:ta 7700K:ksi, joten se on melko vanha alennus.

Sillä välin 7700K muuttuu 26 % hitaammaksi, kun Hyper-Threading on poistettu käytöstä, ja nyt meillä on tavallinen vanha neliytiminen tai Kaby Lake -sukupolven Core i5. Sovelluksissa, jotka käyttävät voimakkaasti kaikkia ytimiä, SMT/Hyper-Threadingin poistaminen käytöstä vaikuttaa merkittävästi suorituskykyyn.

WinRAR näkee 8700K:n suorituskyvyn laskeneen valtavasti 36 %. Selvästi Hyper-Threading toimii erittäin hyvin tämän tyyppisessä työkuormassa. Samoin näemme 7700K:n massiivisen pudotuksen, tässä tapauksessa 39 prosentin vähennyksen.

Corona on korkean suorituskyvyn hahmontaja, ja tässä 8700K:n suorituskyky heikkeni 31 %, kun Hyper-Threading ei ole käytössä, kun taas 7700K:n suorituskyky laski 33 %. Molemmissa tapauksissa suorituskyvyn heikkeneminen on merkittävää, mikä osoittaa, että voimme nähdä huomattavia suorituskyvyn pudotuksia renderöinti- ja koodaustehtävissä riippuen siitä, kuinka vikoja vähentävät päivitykset toimivat.

Blender näkee pienemmän 25 %:n pudotuksen 8700K:ssa, jossa Hyper-Threading on poistettu käytöstä, mikä on lähempänä Cinebench R20:ssä nähtyä, vaikka se on silti merkittävää. 7700K, jossa on vähemmän ytimiä, kärsii hieman enemmän, ja tässä näemme 29 prosentin suorituskyvyn heikkenemisen.

Virrankulutus

Ennen kuin siirrymme pelaamiseen, halusimme huomioida järjestelmän kokonaisvirrankulutuksen. Myönnettäköön, että emme tarkastele yksittäisten prosessorien kulutusta, joten tehokkuutta on vaikea kommentoida, mutta kuten näette, Hyper-Threadingin poistaminen käytöstä 8700K:ssa ei säästä paljon virtaa tässä testissä, sillä järjestelmän kokonaismäärä pienenee noin 5 %. käyttö. 7700K:n vipuvaikutus oli parempi, kun HT oli käytössä, ja tässä havaitsimme 11 %:n vähennyksen, mikä on luultavasti paremmin näkemämme suorituskyvyn laskun mukainen.

Pelaamisen vertailuarvot

Ensimmäisenä ovat 1080p-tulokset Assassin's Creed Odysseysta. Tässä 8700K:n keskimääräinen kuvanopeus pieneni vain 13 %, mutta 1 %:n alhainen ei muuttunut. Toisaalta 7700K, jossa on vähemmän ytimiä, vähensi valtavasti sekä keskimääräistä kuvanopeutta että 1 %:n alhaisia ​​tuloksia. Tässä keskimääräinen kuvanopeus laski 23 % ja alhainen 21 %. Hyper-Threading-suorituskyvyn heikkeneminen vaikuttaa huomattavasti enemmän niihin, joissa on neliytiminen prosessori.

Jos olet nyt ensisijaisesti GPU-sidottu, 8700K toimii hyvin, kun Hyper-Threading on poistettu käytöstä, kuten näemme 1440p:ssä, jopa RTX 2080 Ti:llä. Ne, joilla on neliytiminen ja varjelkoon kaksiytiminen, Hyper-Threadingin tehokkuuden heikkeneminen tulee kirvelemään.

Battlefield V on erittäin prosessoriintensiivinen nimike, vaikka tämän sisällön osalta meillä oli aikaa vain testata pelin yksinpeliä, ja silloinkin tarvitsimme kaksi Origin-tiliä ihastuttavan laitteistonvaihtosulun ansiosta. Aiheesta huolimatta emme näe tässä juurikaan suorituskyvyn heikkenemistä. Suurin pudotus oli jopa 12 %, kun tarkastellaan 7700K:n 1 %:n alhaisia ​​marginaaleja.

Resoluution nostaminen 1440p:iin ei auttanut 1 %:n heikon suorituskyvyn kanssa, ja näemme molemmissa tapauksissa Hyper-Threadingin poistaminen käytöstä heikentää suorituskykyä, vaikka ero ei olekaan niin suuri kuin sahan tuottavuuden työtaakka.

Division 2:n tulokset ovat julmia. Katso suorituskyvyn laskua 7700K:ssa, kun Hyper-Threading ei ole käytössä. Keskimääräinen kuvanopeus pienenee 37 % ja 1 % alhainen tulos 38 %, lähellä WinRARissa nähtyä.

6-ytimisen 8700K:n suorituskyky ei ole läheskään yhtä suuri, mutta silti useimmat pelaajat eivät arvosta 13 %:n laskua 1 %:n alhaisessa suorituskyvyssä. Siirtyminen 1440p-tarkkuuteen ja nyt 8700K, vaikka Hyper-Threading ei ole käytössä, ei ole suorituskykyä rajoittava komponentti, se olisi RTX 2080 Ti. Näemme kuitenkin edelleen 32 %:n alennuksen 7700K:n kohdalla, kun tarkastellaan 1 %:n alhaista suorituskykyä.

Pieni sivuhuomautus. Far Cry New Dawn soittaa paremmin 9700K:lla kuin 8700K:lla. 9700K mahdollistaa keskimäärin ~120 fps 1080p:llä. Otamme tämän esille, koska kun poistamme Hyper-Threadingin käytöstä, 8700K vastaa 9700K:ta tässä testissä, joten periaatteessa 6-ydin/6-säike on tehokkaampi tässä nimikkeessä kuin 6-ytiminen 12-säikeellä ja huomaat sen melko vähän. pelien kanssa SMT:tä testattaessa.

Se sanoi, että 7700K, jossa on vähemmän ytimiä, ei kärsi samasta ongelmasta, kun Hyper-Threading oli käytössä, vaikka se oli silti hieman nopeampi, kun se oli poistettu käytöstä. Joten ainakin tässä pelissä ilman Hyper-Threading-tekniikkaa ei ole ongelma, ja itse asiassa siitä on todennäköisesti hyötyä, joskaan ei, jos sinulla on kaksiytiminen.

Siirrytään 1440p-tarkkuuteen ja huomaamme, että ydinten määrä ei ole ongelma tässä, vaan itse asiassa Hyper-Threading, joka hidastaa 7700K ja 8700K.

Meillä on Hitman 2 ja tässä näemme, että Hyper-Threadingin poistamisella ei ole todellista vaikutusta 8700K:hen, mutta neliytimisessä 7700K:ssa se on tuhoisaa. Keskimääräinen kuvataajuus laski 18 %, mutta paljon huonommin, lähes 30 % alennus 1 %:n alhaisessa suorituskyvyssä. Tosin näemme edelleen yli 60 kuvaa sekunnissa koko ajan, mutta niille, jotka jahtaavat suuria kuvanopeuksia, tällainen suorituskyky on kova.

Jopa 1440p:n tarkkuudella 7700K kärsii kovasti, kun Hyper-Threading on poistettu käytöstä, koska näemme edelleen yli 25 prosentin laskun 1 prosentin alhaisessa suorituskyvyssä.

Seuraavaksi meillä on Rage 2, jossa 8700K:n suorituskyky ei juuri heikentynyt Hyper-Threadingin ollessa pois käytöstä. 7700K:ssa keskimääräinen kuvanopeus on käytännössä ennallaan, mutta 1 %:n alhainen nopeus putoaa merkittävällä 20 % marginaalilla.

Kun nostamme resoluution 1440p:iin Rage 2:ssa, se riittää poistamaan suorittimen suorituskykyä rajoittavana komponenttina, ainakin kun tarkastellaan Hyper-Threading-vapaata 7700K:tä. Joten tässä Hyper-Threadingin poistaminen käytöstä ei vaikuta suorituskykyyn.

Olemme nähneet aiemmin, kuinka vaativa Shadow of the Tomb Raider voi olla, ja saamme siitä muistutuksen täällä. 8700K:n suorituskyky heikkeni 10–12 %, kun Hyper-Threading ei ole käytössä, kun taas 7700K:ssa 24 %, vaikka 1 %:n matalat marginaalit olivat samanlaisia ​​kuin 8700K:n kohdalla. Kummassakin tapauksessa SMT:n poistamisella on suuri vaikutus tähän otsikkoon.

Jopa 1440p:llä vaikutus on merkittävä, ainakin 7700K:n kohdalla. 8700K:n suorituskyky heikkeni edelleen hieman, mutta se ei vastannut 7700K:n 20 prosentin pudotusta.

Viimeksi meillä on joitain World War Z -tuloksia käyttämällä matalan tason Vulkan-sovellusliittymää. Täällä peli toimii hienosti 4 ytimellä, joten kumpikaan CPU ei kärsi, kun Hyper-Threading on poistettu käytöstä. Näemme jotain samanlaista 1440p:ssä, koska molemmat prosessorit pystyvät poimimaan maksimaalisen suorituskyvyn RTX 2080 Ti:stä.

Päätös

Meillä on nyt melko hyvä käsitys siitä, miten Intelin 4- ja 6-ytimiset suorittimet toimivat Hyper-Threadingin ollessa käytössä vai pois käytöstä. Yhteenvetona tuloksista voidaan todeta, että ytimen raskaan sovelluksen suorituskyky heikkeni tyypillisesti 25–35 %.

Vaikutus pelien suorituskykyyn voi vaihdella huomattavasti pelistä ja muista tekijöistä, kuten resoluutiosta, visuaalisen laadun asetuksista ja tietysti mukana tulevasta GPU:sta, riippuen. Testaamissamme peleissä 6-ytiminen Intel-suoritin vaikuttaa suorituskykyyn suurimmaksi osaksi vain vähän, vaikka 1 %:n suorituskyky kärsii toisinaan ja korkean virkistystaajuuden pelaamisessa huomaat suorituskyvyn laskun.

Niille, joilla on 8-ytiminen/16-säikeinen osa, kuten 9900K, vaikutus pelaamiseen on käytännössä olematon, vaikka sovellusten suorituskyky laskee silti 25–35 % ilman SMT:tä. Toisaalta alemman luokan suorittimet, jotka luottavat enemmän Hyper-Threadingiin, näkevät suurimman suorituskyvyn heikkenemisen. Jopa neliytiminen 7700K kärsi usein suurista suorituskyvyn laskuista pelitesteissä, mikä tarkoittaa, että Hyper-Threadingin menetys on vielä tuhoisempaa niille, joissa on kaksiytiminen SMT-yhteensopivia osia.

Toistaiseksi emme voi tarkalleen sanoa, kuinka paljon vaikutusta neljällä MDS-vähennyksellä on suorituskykyyn (Windows-tietokoneissa), mutta voimme odottaa, että siitä tulee jonkinlainen osuma, ja tiedämme, että se tuntuu eniten Hyper-Threadingilla on suurin vaikutus. Phoronix on testannut lievennyksiä Linuxissa, ja suorituskyvyn osuma vaihtelee merkityksettömästä massiiviseen. Phoronix havaitsi myös, että Intel-järjestelmät ovat nyt noin 16 % hitaampia kuin ennen Spectre-, Meltdown-, Foreshadow- ja Zombieload-mittauksia. Samaan aikaan AMD:n suorituskyky on pudonnut vain 3 prosenttia. He väittävät myös, että lievennysvaikutus riittää tuomaan Core i7-8700K:n paljon lähemmäksi Ryzen 7 2700X:ää ja Core i9-7980XE:tä Threadripper 2990WX:ään.

Ellei Intel pysty nostamaan kania hatusta ja tekemään lievennyksistä niin tehokkaita, että Hyper-Threading jää koskemattomaksi, tällä voi olla tuhoisia seurauksia niille, jotka käyttävät kaksi- ja neliytimistä Intel-suorittimia, jotka tukevat Hyper-Threadingia. Tämä sisältää Core i3- ja Core i5 -prosessorit Clarkdalesta Kaby Lakeen, Core i7:t Kaby Lakeen sekä Kaby Lake- ja Coffee Lake Pentium -prosessorit.

Niille, jotka käyttävät vanhoja laitteistoja ja jotka eivät suorita kriittisiä tehtäviä, ehkä paras suorituskykyvaihtoehto on olla päivittämättä, ennen kuin näihin hyväksikäyttöihin perustuvat hyökkäykset on määritelty selkeästi. Tämä ei ole virallinen suosituksemme, vaan värillinen kommentti siitä, mikä voisi olla vaihtoehtoinen reitti, kun vastaavat päivitykset julkaistaan.

Tämä artikkeli valmisti mielenkiintoisen tutkimuksen siitä, missä Hyper-Threadingilla on suurin ero, ja vaikka tämä osoittaa pahimman skenaarion, jossa SMT täytyy heittää kokonaan pois kuvasta, olemme nähneet joitain liikkeitä siihen suuntaan. Google poisti Hyper-Threadingin käytöstä Chrome-käyttöjärjestelmässä, OpenBSD-yhteisö suosittelee samaa, kun taas Apple on korjannut järjestelmiä osittaisilla lievennyksellä ja paljastanut, että täydellinen lieventäminen edellyttää Hyper-Threadingin poistamista käytöstä. Muut toimittajat, kuten Microsoft, eivät ole vielä ottaneet lopullista kantaa.

Shopping-pikakuvakkeet:

Kuvahyvitys: Christian Wiedigerin Intel CPU -masthead, David Latorren tumma siru