Intel không có siêu phân luồng thì hỏng như thế nào?

Như chúng ta đã tìm hiểu gần đây, có bốn lỗ hổng phần cứng mới ảnh hưởng đến bộ xử lý Intel. Những lỗ hổng mới này cho phép kẻ tấn công rò rỉ dữ liệu bí mật bằng cách khai thác các lỗ hổng bên kênh lấy mẫu dữ liệu vi kiến trúc (MDS), trong đó lỗ hổng nghiêm trọng nhất được cho là ‘ZombieLoad’.

Không giống như các lỗi thực thi suy đoán trước đây đã ảnh hưởng một phần đến bộ xử lý dựa trên AMD và Arm, các lỗi MDS chỉ dành riêng cho chip Intel. Trong ngắn hạn, cách duy nhất để giảm thiểu hoặc giảm thiểu các lỗ hổng này là vô hiệu hóa đa luồng đồng thời (SMT), hoặc như Intel gọi là “Siêu phân luồng”.

Vì hiện tại, Microsoft đang tung ra các bản cập nhật cấp hệ điều hành để giải quyết bốn lỗ hổng MDS và bạn sẽ nhận được những bản cập nhật đó với bản cập nhật Windows 10 1903 của tháng này. Tuy nhiên, điều này không giảm thiểu hoàn toàn vấn đề, vì chúng tôi cần các bản cập nhật BIOS của bo mạch chủ và theo báo cáo, Intel đã phát hành vi mã mới cho các đối tác bo mạch chủ. Tuy nhiên, khi viết bài, không có bản sửa đổi BIOS mới nào được phát hành ra công chúng. Chúng tôi tin rằng mình có thể kiểm tra tình huống xấu nhất bằng cách tắt Siêu phân luồng và đối với các nền tảng cũ không được cập nhật, đây có thể là giải pháp duy nhất.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Intel không có siêu phân luồng thì hỏng như thế nào?

Cùng với đó, hôm nay chúng ta đang khám phá tác động của việc vô hiệu hóa Siêu phân luồng đối với các bộ xử lý Intel hỗ trợ tính năng này. Trước đây, chúng tôi đã thực hiện điều này và đây là một thử nghiệm thú vị, tuy nhiên, có một động lực quan trọng mới để xem xét dữ liệu này khi xem xét rằng lỗ hổng bảo mật phần cứng mới nhất của Intel ảnh hưởng đến SMT.

Chúng tôi đã lấy Core i7-8700K và 7700K và thử nghiệm chúng trong một loạt trò chơi và ứng dụng có và không bật Siêu phân luồng. Chúng tôi không quan tâm đến i9-9900K vì đây là bộ phận 8 lõi, vì vậy các luồng bị thiếu sẽ không phải là vấn đề đối với hiệu suất chơi trò chơi, mặc dù sẽ vẫn có tác động tiêu cực đến hiệu suất ứng dụng và điều đó phải phù hợp với những gì chúng ta thấy từ 8700K và 7700K.

Đọc thêm:  Giải thích về Wi-Fi 6: Thế hệ Wi-Fi tiếp theo

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Intel không có siêu phân luồng thì hỏng như thế nào?

Với nhiều thời gian hơn (chúng tôi sắp hướng đến Computex 2019, vì vậy hãy chú ý đến phạm vi phủ sóng của chúng tôi), chúng tôi muốn thử nghiệm một số CPU Intel hỗ trợ Siêu phân luồng lõi kép vì tác động ở đó chắc chắn sẽ rất tàn khốc. Mặc dù chúng tôi có một số dữ liệu cũ hơn nhưng chúng tôi có thể sử dụng lại.

Chúng tôi đã thực hiện tất cả các thử nghiệm bằng cách sử dụng Windows 10 build 1903, chúng tôi đã trang bị cho các thiết bị bộ nhớ DDR4-3200 32GB và GeForce RTX 2080 Ti để giảm hiện tượng tắc nghẽn GPU. Điểm chuẩn trò chơi được chạy ở cả 1080p và 1440p, mặc dù trước tiên chúng ta sẽ bắt đầu với điểm chuẩn ứng dụng.

Trước hết, chúng tôi có kết quả Cinebench R20 và nhìn vào Core i7-8700K, chúng tôi thấy hiệu suất giảm 24% khi tắt Siêu phân luồng. Đương nhiên, kiểu giảm hiệu suất đó sẽ không được chú ý. Hơn nữa, về mặt hiệu suất, về cơ bản, chúng tôi đang biến 8700K thành 7700K, vì vậy đây là một sự hạ cấp khá cũ.

Trong khi đó, 7700K trở nên chậm hơn 26% khi Hyper-Threading bị vô hiệu hóa và giờ đây chúng ta có lõi tứ cũ đơn giản hoặc Core i5 của thế hệ Kaby Lake. Đối với các ứng dụng sử dụng nhiều lõi, việc tắt SMT/Siêu phân luồng có tác động lớn đến hiệu suất.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Intel không có siêu phân luồng thì hỏng như thế nào?

WinRAR thấy thông lượng giảm đáng kể 36% cho 8700K. Rõ ràng Siêu phân luồng hoạt động rất tốt cho loại khối lượng công việc này. Tương tự như vậy, chúng tôi thấy 7700K giảm mạnh, giảm 39% trong trường hợp này.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Intel không có siêu phân luồng thì hỏng như thế nào?

Corona là một trình kết xuất hiệu suất cao và ở đây, 8700K đã thấy hiệu suất giảm 31% khi vô hiệu hóa Siêu phân luồng, trong khi 7700K cũng giảm 33% tương tự. Trong cả hai trường hợp, hiệu suất giảm đáng kể, báo hiệu rằng chúng ta có thể thấy hiệu suất giảm đáng kể trong các tác vụ kết xuất và mã hóa tùy thuộc vào cách hoạt động của các bản cập nhật để giảm thiểu lỗi.

Đọc thêm:  Cách mang một cửa sổ bị mất trở lại màn hình của bạn

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Intel không có siêu phân luồng thì hỏng như thế nào?

Blender nhận thấy mức giảm nhỏ hơn 25% đối với 8700K khi Hyper-Threading bị tắt, gần với những gì chúng ta đã thấy trên Cinebench R20, mặc dù nó vẫn còn đáng kể. 7700K với ít lõi hơn sẽ bị ảnh hưởng nhiều hơn một chút và ở đây chúng tôi thấy hiệu suất giảm 29%.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Intel không có siêu phân luồng thì hỏng như thế nào?

Trước khi chuyển sang chơi game, chúng tôi muốn lưu ý tổng mức tiêu thụ năng lượng của hệ thống. Đúng là chúng tôi không xem xét mức tiêu thụ bộ xử lý riêng lẻ, vì vậy thật khó để nhận xét về hiệu quả, nhưng bạn có thể thấy việc tắt Siêu phân luồng trên 8700K không giúp chúng tôi tiết kiệm nhiều năng lượng trong thử nghiệm này với mức giảm ~5% trong toàn bộ hệ thống cách sử dụng. 7700K được tận dụng tốt hơn khi bật HT và ở đây chúng tôi đã thấy mức giảm 11%, điều này có thể phù hợp hơn với mức giảm hiệu suất mà chúng tôi đã thấy.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Intel không có siêu phân luồng thì hỏng như thế nào?

Đầu tiên là kết quả 1080p cho Assassin’s Creed Odyssey. Ở đây, 8700K chỉ giảm 13% đối với tốc độ khung hình trung bình và không thay đổi đối với mức thấp 1%. Mặt khác, 7700K với ít lõi hơn đã giảm đáng kể cả tốc độ khung hình trung bình và kết quả thấp 1%. Ở đây, chúng tôi đã thấy mức giảm 23% đối với tốc độ khung hình trung bình và 21% đối với mức thấp 1%. Những thiết bị có bộ xử lý lõi tứ sẽ bị ảnh hưởng nhiều hơn đáng kể do hiệu suất Siêu phân luồng giảm.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Intel không có siêu phân luồng thì hỏng như thế nào?

Giờ đây, nếu bạn chủ yếu sử dụng GPU, thì 8700K sẽ hoạt động tốt với tính năng Siêu phân luồng bị vô hiệu hóa như chúng ta thấy ở 1440p, ngay cả với RTX 2080 Ti. Những người có lõi tứ và lõi kép bị cấm, bất kỳ sự giảm sút nào về hiệu quả Siêu phân luồng đều sẽ gây nhức nhối.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Intel không có siêu phân luồng thì hỏng như thế nào?

Battlefield V là một tựa game sử dụng nhiều CPU mặc dù đối với nội dung này, chúng tôi chỉ có thời gian để kiểm tra phần chơi đơn của trò chơi và thậm chí sau đó chúng tôi cần hai tài khoản Origin nhờ khóa thay đổi phần cứng thú vị. Tiếp tục chủ đề, chúng tôi không thấy nhiều sự suy giảm hiệu suất ở đây. Mức giảm lớn nhất lên tới 12% khi xem xét tỷ suất lợi nhuận thấp 1% cho 7700K.

Đọc thêm:  PC tùy chỉnh cho công việc: Đặt mua máy từ Puget Systems

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Intel không có siêu phân luồng thì hỏng như thế nào?

Việc tăng độ phân giải lên 1440p không giúp giảm 1% hiệu suất và chúng tôi thấy trong cả hai trường hợp, việc tắt Siêu phân luồng đều làm giảm hiệu suất mặc dù khoảng cách không lớn như đã thấy trên khối lượng công việc năng suất.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Intel không có siêu phân luồng thì hỏng như thế nào?

Kết quả của Phân khu 2 thật tàn bạo. Nhìn vào sự sụt giảm hiệu suất trên 7700K khi tắt Hyper-Threading. Tốc độ khung hình trung bình giảm 37% và kết quả thấp 1% giảm 38%, gần với những gì chúng tôi đã thấy trên WinRAR.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Intel không có siêu phân luồng thì hỏng như thế nào?

Tác động hiệu suất đối với 8700K 6 lõi gần như không quá lớn, nhưng ngay cả như vậy, việc giảm 13% trong 1% hiệu suất thấp sẽ không được hầu hết các game thủ đánh giá cao. Chuyển sang 1440p và giờ đây, 8700K ngay cả khi Siêu phân luồng bị tắt không phải là thành phần giới hạn hiệu suất, đó sẽ là RTX 2080 Ti. Tuy nhiên, chúng tôi vẫn thấy mức giảm 32% cho 7700K khi xem xét hiệu suất thấp 1%.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Intel không có siêu phân luồng thì hỏng như thế nào?

Một lưu ý nhỏ bên lề. Far Cry New Dawn chơi tốt hơn trên 9700K so với 8700K. 9700K cho phép đạt trung bình ~120 khung hình/giây ở 1080p. Chúng tôi đưa ra điều này bởi vì khi chúng tôi tắt Siêu phân luồng, 8700K khớp với 9700K trong thử nghiệm này, vì vậy về cơ bản 6 nhân/6 luồng hiệu quả hơn trong tựa game này so với 6 nhân 12 luồng và bạn thấy điều đó khá nhiều với các trò chơi khi thử nghiệm SMT.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Intel không có siêu phân luồng thì hỏng như thế nào?

Điều đó nói rằng 7700K với ít lõi hơn không gặp phải vấn đề tương tự khi bật Siêu phân luồng, mặc dù nó vẫn nhanh hơn một chút khi nó bị tắt. Vì vậy, ít nhất đối với trò chơi này, việc chạy mà không có Siêu phân luồng không phải là vấn đề và trên thực tế có thể sẽ có lợi, mặc dù không phải nếu bạn có lõi kép.

Đọc thêm:  9 năm CPU AMD: Từ AMD FX đến Ryzen 5000 Series, đã được thử nghiệm

Chuyển sang 1440p và chúng tôi thấy rằng số lượng lõi không phải là vấn đề ở đây, thực ra Siêu phân luồng đang làm chậm 7700K và 8700K.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Intel không có siêu phân luồng thì hỏng như thế nào?

Tiếp tục, chúng ta có Hitman 2 và ở đây chúng ta thấy rằng việc tắt Siêu phân luồng không có tác động thực sự đối với 8700K, tuy nhiên đối với 7700K lõi tứ, điều đó thật tàn khốc. Tốc độ khung hình trung bình giảm 18% nhưng còn tệ hơn nhiều, giảm gần 30% trong 1% hiệu suất thấp. Đành rằng chúng ta vẫn thấy trên 60 khung hình/giây mọi lúc, nhưng đối với những người theo đuổi tốc độ khung hình lớn, loại hiệu suất này rất khắc nghiệt.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Intel không có siêu phân luồng thì hỏng như thế nào?

Ngay cả ở 1440p, 7700K vẫn bị ảnh hưởng nặng nề khi vô hiệu hóa Siêu phân luồng vì chúng tôi vẫn thấy hiệu suất thấp hơn 25% khi giảm 1%.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Intel không có siêu phân luồng thì hỏng như thế nào?

Tiếp theo, chúng ta có Rage 2 trong đó 8700K hầu như không bị suy giảm hiệu suất khi Hyper-Threading bị vô hiệu hóa. Trên 7700K, tốc độ khung hình trung bình hầu như không thay đổi, nhưng mức thấp 1% sẽ giảm đáng kể 20%.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Intel không có siêu phân luồng thì hỏng như thế nào?

Khi chúng tôi tăng độ phân giải lên 1440p trong Rage 2, điều đó đủ để loại bỏ CPU làm thành phần giới hạn hiệu suất, ít nhất là khi nhìn vào 7700K không có Hyper-Threading. Vì vậy, ở đây việc vô hiệu hóa Siêu phân luồng không ảnh hưởng đến hiệu suất.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Intel không có siêu phân luồng thì hỏng như thế nào?

Trước đây, chúng ta đã thấy Shadow of the Tomb Raider có thể đòi hỏi khắt khe như thế nào và chúng ta đang nhận được một lời nhắc nhở về điều đó ở đây. Hiệu suất của 8700K giảm 10-12% khi tắt Siêu phân luồng trong khi 7700K giảm 24%, mặc dù tỷ suất lợi nhuận thấp 1% tương tự như những gì chúng tôi đã chứng kiến với 8700K. Trong cả hai trường hợp, việc vô hiệu hóa SMT đều có tác động lớn đến tiêu đề này.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Intel không có siêu phân luồng thì hỏng như thế nào?

Ngay cả ở 1440p, hiệu ứng này cũng rất đáng kể, ít nhất là đối với 7700K. 8700K vẫn có sự suy giảm hiệu suất nhỏ nhưng nó không giống như mức giảm 20% mà 7700K phải chịu.

Đọc thêm:  Sử dụng Khóa U2F để Bảo mật Tài khoản Google, Dropbox và GitHub của bạn

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Intel không có siêu phân luồng thì hỏng như thế nào?

Cuối cùng, chúng tôi có một số kết quả về Thế chiến Z bằng cách sử dụng API Vulkan cấp thấp. Ở đây, trò chơi chỉ chạy tốt với 4 lõi, vì vậy CPU không bị ảnh hưởng khi Hyper-Threading bị tắt. Chúng tôi thấy điều gì đó tương tự ở 1440p vì cả hai CPU đều có thể đạt được hiệu suất tối đa từ RTX 2080 Ti.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Intel không có siêu phân luồng thì hỏng như thế nào?

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Intel không có siêu phân luồng thì hỏng như thế nào?

Giờ đây, chúng tôi đã có một ý tưởng khá hay về cách thức hoạt động của CPU 4 và 6 lõi của Intel khi bật Siêu phân luồng so với tắt. Để nhanh chóng tóm tắt kết quả, hiệu suất ứng dụng nặng cốt lõi thường giảm từ 25-35%.

Tác động đến hiệu suất chơi trò chơi có thể thay đổi đáng kể tùy thuộc vào trò chơi và các yếu tố khác như độ phân giải, cài đặt chất lượng hình ảnh và tất nhiên là GPU đi kèm. Đối với các trò chơi mà chúng tôi đã thử nghiệm, với CPU Intel 6 nhân, bạn sẽ thấy phần lớn hiệu suất bị ảnh hưởng ở mức tối thiểu, mặc dù hiệu suất 1% đôi khi bị ảnh hưởng và khi chơi game ở tốc độ làm mới cao, bạn sẽ nhận thấy hiệu suất giảm xuống.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Intel không có siêu phân luồng thì hỏng như thế nào?

Đối với những thiết bị có phần 8 nhân/16 luồng như 9900K, tác động đến việc chơi game hầu như không tồn tại, mặc dù hiệu suất ứng dụng vẫn sẽ giảm 25-35% nếu không có SMT. Mặt khác, các CPU cấp thấp dựa vào Siêu phân luồng nhiều hơn sẽ bị giảm hiệu năng đáng kể nhất. Ngay cả 7700K lõi tứ cũng thường bị sụt giảm hiệu suất lớn trong các thử nghiệm chơi trò chơi và điều này có nghĩa là việc mất Siêu phân luồng sẽ còn gây thiệt hại nặng nề hơn đối với những thiết bị có các bộ phận hỗ trợ SMT lõi kép.

Hiện tại, chúng tôi không thể nói chính xác mức độ ảnh hưởng của bốn biện pháp giảm thiểu MDS đối với hiệu suất (đối với PC Windows), nhưng chúng tôi có thể dự đoán sẽ có một số tác động và chúng tôi biết điều đó sẽ được cảm nhận rõ nhất ở nơi Siêu phân luồng có tác động lớn nhất. Phoronix đã thử nghiệm các biện pháp giảm thiểu trên Linux và hiệu suất đạt được dao động từ không đáng kể đến lớn. Phoronix cũng phát hiện ra rằng các hệ thống Intel hiện chậm hơn ~16% so với trước khi có các giảm thiểu Spectre, Meltdown, Foreshadow và Zombieload. Trong khi đó AMD chỉ thấy hiệu suất giảm 3%. Họ cũng cho rằng tác động giảm thiểu là đủ để kéo Core i7-8700K đến gần hơn với Ryzen 7 2700X và Core i9-7980XE với Threadripper 2990WX.

Đọc thêm:  Sơ lược giám sát: 5 mắt, 9 mắt, 14 mắt

Trừ khi Intel có thể thành công và thực hiện các biện pháp giảm thiểu hiệu quả đến mức không ảnh hưởng đến Siêu phân luồng, nếu không điều này có thể gây ra hậu quả tai hại cho những người sử dụng CPU Intel lõi kép và lõi tứ hỗ trợ Siêu phân luồng. Điều này bao gồm bộ xử lý Core i3 và Core i5 từ Clarkdale đến Kaby Lake, Core i7 cho đến Kaby Lake, cũng như bộ xử lý Kaby Lake và Coffee Lake Pentium.

Đối với những người sử dụng phần cứng cũ hơn và không chạy bất kỳ nhiệm vụ quan trọng nào, cho đến khi các cuộc tấn công dựa trên những khai thác này được xác định rõ ràng, có lẽ tùy chọn hiệu suất tốt nhất sẽ là không cập nhật. Đây không phải là đề xuất chính thức của chúng tôi mà là bình luận màu sắc về những gì có thể là một lộ trình thay thế sau khi các bản cập nhật tương ứng được phát hành.

Bài viết này thực hiện một nghiên cứu thú vị về việc Siêu phân luồng tạo ra sự khác biệt lớn nhất ở đâu và trong khi điều này cho thấy một trường hợp xấu nhất là SMT phải bị loại bỏ hoàn toàn khỏi bức tranh, chúng tôi đã thấy một số động thái theo hướng đó. Google đã tắt tính năng Siêu phân luồng trong Chrome OS, cộng đồng OpenBSD cũng khuyến nghị như vậy, trong khi Apple đã vá các hệ thống bằng cách giảm thiểu một phần và tiết lộ rằng việc giảm thiểu hoàn toàn yêu cầu tắt tính năng Siêu phân luồng. Các nhà cung cấp khác như Microsoft vẫn chưa có lập trường dứt khoát.

Tín dụng hình ảnh: Tiêu đề CPU Intel của Christian Wiediger, Dark chip của David Latorre