Comment est vissé Intel sans Hyper-Threading?

Comme nous l’avons appris récemment, quatre nouvelles vulnérabilités matérielles affectent les processeurs Intel. Ces nouvelles failles permettent aux assaillants de divulguer des données confidentielles en exploitant des vulnérabilités de canal secondaire d'échantillonnage de données micro-architecturales (MDS), dont la plus grave est sans doute "ZombieLoad".

Contrairement aux failles d'exécution spéculatives précédentes qui affectaient partiellement les processeurs AMD et Arm, les failles MDS sont exclusives aux puces Intel. À court terme, le seul moyen d'atténuer ou de minimiser ces vulnérabilités consiste à désactiver le multithreading simultané (SMT), ou, comme le préconise Intel, le terme "Hyper-Threading".

En l'état actuel des choses, Microsoft diffuse des mises à jour au niveau du système d'exploitation pour résoudre les quatre vulnérabilités de MDS. Vous les obtiendrez avec la mise à jour Windows 10 1903 de ce mois-ci. Cependant, cela n’atténue pas tout à fait le problème, car nous avons besoin des mises à jour du BIOS de la carte mère et, apparemment, Intel aurait publié le nouveau microcode destiné aux partenaires de la carte mère. Cependant, au moment de l’écriture, aucune nouvelle révision du BIOS n’a été publiée. Nous pensons pouvoir tester le pire des scénarios en désactivant l’hyper-threading. Pour les plates-formes plus anciennes qui ne seront pas mises à jour, cela pourrait devenir la seule solution.

Aujourd'hui, nous étudions l'impact de la désactivation d'Hyper-Threading sur les processeurs Intel qui prennent en charge cette fonctionnalité. C’est ce que nous avons fait par le passé et c’est un test intéressant. Cependant, il existe une nouvelle incitation critique à consulter ces données, étant donné que la dernière vulnérabilité de la sécurité matérielle d’Intel a une incidence sur SMT.

Nous avons saisi un Core i7-8700K et un 7700K et les avons testés dans une batterie de jeux et d’applications avec et sans Hyper-Threading. Nous ne nous sommes pas souciés de l'i9-9900K, car il s'agit d'une pièce à 8 cœurs. Les threads manquants ne poseront donc pas problème pour les performances de jeu, même si l'impact sur les performances des applications reste négatif. ce que nous voyons des 8700K et 7700K.

Avec plus de temps (nous sommes sur le point de nous diriger vers Computex 2019, alors surveillez bien notre couverture), nous aurions aimé tester des processeurs Intel bicœurs à Hyper-Threading, l'impact sera sans aucun doute brutal. Bien que nous ayons des données plus anciennes, nous pouvons nous en remettre.

Nous avons effectué tous les tests sous Windows 10 build 1903, et nous avons doté les plates-formes de mémoire DDR4-3200 de 32 Go et d’un GeForce RTX 2080 Ti afin de réduire les goulots d’étranglement du processeur graphique. Les repères de jeu ont été exécutés à la fois en 1080p et 1440p, bien que nous commencions par les repères d’application.

Tests d'application

Tout d’abord, nous avons les résultats Cinebench R20 et, avec le Core i7-8700K, nous constatons une réduction des performances de 24% avec la technologie Hyper-Threading désactivée. Naturellement, ce genre de baisse de performance ne passera pas inaperçu. De plus, en termes de performances, nous transformons essentiellement le 8700K en un 7700K, ce qui est donc une vieille dégradation.

Pendant ce temps, le 7700K ralentit de 26% avec l’hyper-threading désactivé et nous avons maintenant un vieux quad-core ordinaire, ou un Core i5 de la génération de Kaby Lake. Désactiver SMT / Hyper-Threading pour les applications qui exploitent fortement tous les cœurs a un impact important sur les performances.

WinRAR voit une réduction massive de 36% du débit du 8700K. Clairement, l'hyper-threading fonctionne très bien pour ce type de charge de travail. De même, nous constatons une chute massive du 7700K, soit une réduction de 39% dans ce cas.

Corona est un moteur de rendu hautes performances. Dans ce cas, la performance du 8700K a baissé de 31% avec l’hyper-threading désactivé, tandis que celle du 7700K a chuté de 33%. Dans les deux cas, la baisse des performances est significative, ce qui indique que nous pouvons assister à une baisse considérable des performances dans les tâches de rendu et de codage, en fonction de la manière dont les mises à jour atténuent les failles.

Blender connaît une baisse moins importante de 25% pour le 8700K avec Hyper-Threading désactivé, ce qui est plus proche de ce que nous avons vu sur Cinebench R20, même si cela reste important. Le 7700K avec moins de cœurs souffre un peu plus et nous constatons ici une réduction de performance de 29%.

Consommation d'énergie

Avant de passer aux jeux, nous souhaitions noter la consommation totale d’énergie du système. Certes, nous ne prenons pas en compte la consommation individuelle des processeurs. Il est donc difficile de commenter l'efficacité, mais comme vous pouvez le constater, la désactivation de l'Hyper-Threading sur le 8700K ne nous fait pas économiser beaucoup d'énergie lors de ce test, avec une réduction d'environ 5% du système total. usage. Le 7700K était mieux exploité avec HT et nous avons constaté une réduction de 11%, ce qui correspond probablement davantage à la baisse de performances observée.

Repères de jeu

Les premiers résultats sont les résultats 1080p pour Assassin’s Creed Odyssey. Dans ce cas, le 8700K n’a enregistré qu’une réduction de 13% du taux de trame moyen et aucune modification du seuil de 1%. En revanche, le 7700K, avec ses noyaux moins nombreux, a enregistré une réduction massive du taux de trame moyen et des résultats faibles de 1%. Ici, nous avons constaté une baisse de 23% pour la cadence moyenne et de 21% pour la limite inférieure de 1%. Ceux qui disposent de processeurs quad-core seront beaucoup plus affectés par une réduction des performances de l’hyper-threading.

Maintenant, si vous êtes principalement lié à un processeur graphique, le 8700K fonctionne correctement avec la technologie Hyper-Threading désactivée, comme nous le voyons à 1440p, même avec un RTX 2080 Ti. Ceux avec quad-core et dieu interdisent dual-core, toute réduction d'efficacité Hyper-Threading va piquer.

Battlefield V est un titre très gourmand en ressources processeur. Cependant, pour ce contenu, nous n’avions eu que le temps de tester la partie en mode solo du jeu. Même dans ce cas, nous avions besoin de deux comptes Origin grâce au délicieux verrouillage matériel. En gardant le sujet, nous ne voyons pas beaucoup de baisse de performance ici. La baisse la plus importante a été de 12% si l’on se base sur les faibles marges de 1% pour les 7700K.

Augmenter la résolution à 1440p n’a pas aidé à réduire les performances de 1% et nous constatons que dans les deux cas, la désactivation de l’Hyper-Threading réduit les performances, même si l’écart n’est pas aussi grand que celui observé avec les charges de travail de productivité.

Les résultats de la division 2 sont brutaux. Observez la baisse de performances sur le 7700K avec l’hyper-threading désactivé. Le taux de trame moyen est réduit de 37% et le résultat inférieur de 1% de 38%, ce qui est proche de ce que nous avons vu sur WinRAR.

L’impact sur les performances du 8700K à 6 cœurs n’est pas aussi extrême, mais néanmoins une baisse de 13% sur un niveau de performance faible de 1% ne sera pas appréciée par la plupart des joueurs. Le passage à 1440p et maintenant au 8700K, même avec la technologie Hyper-Threading désactivée, n’est pas le composant limitant les performances, ce serait le RTX 2080 Ti. Cependant, nous constatons toujours une réduction de 32% pour les 7700K par rapport aux 1% de performances faibles.

Une petite note de côté. Far Cry New Dawn joue mieux sur les 9700K que sur les 8700K. Le 9700K autorise environ 120 images par seconde en 1080p. Nous évoquons ce problème car, lorsque nous désactivons Hyper-Threading, le modèle 8700K correspond au modèle 9700K de ce test. Il est donc plus efficace d'utiliser 6-cores / 6-threads dans ce titre que le mode 6-core à 12 threads. avec des jeux lors des tests SMT.

Cela dit, le 7700K avec ses noyaux moins nombreux ne souffre pas du même problème avec la technologie Hyper-Threading, bien qu’il soit encore plus rapide avec l’arrêt désactivé. Donc, au moins pour ce jeu, fonctionner sans Hyper-Threading n’est pas un problème et va probablement être bénéfique, mais pas si vous avez un dual-core.

Passons maintenant à 1440p et nous constatons que le décompte principal n’est pas un problème ici, c’est en fait une Hyper-Threading qui ralentit les 7700K et 8700K.

Passons à Hitman 2 et constatons que la désactivation de l’hyper-threading n’a pas d’impact réel sur le 8700K, mais qu’elle est dévastatrice pour le 7700K à quatre cœurs. Le taux de trame moyen a chuté de 18%, mais de manière bien pire, soit une réduction de près de 30% en cas de faible performance de 1%. Certes, nous voyons toujours plus de 60 images par seconde, mais pour ceux qui recherchent des taux de trame élevés, ce type de performance est rude.

Même à 1440p, le 7700K est durement touché avec la technologie Hyper-Threading désactivée, car nous constatons toujours une réduction de plus de 25% pour une performance inférieure de 1%.

Ensuite, nous avons Rage 2, où la performance du 8700K n’a pratiquement pas diminué avec la désactivation de l’hyper-threading. Sur le 7700K, le taux de trame moyen est pratiquement inchangé, mais le bas de 1% baisse de 20%.

Une fois que nous avons augmenté la résolution à 1440p dans Rage 2, cela suffit pour supprimer le processeur en tant que composant limitant les performances, du moins pour le modèle Hyper-Threading-less 7700K. La désactivation de l’hyper-threading n’a donc aucun impact sur les performances.

Nous avons vu à quel point Shadow of the Tomb Raider peut être exigeant et nous en avons un rappel ici. La performance du 8700K a chuté de 10 à 12% avec Hyper-Threading désactivé, tandis que celle du 7700K a baissé de 24%, bien que les marges basses de 1% soient similaires à celles observées avec le 8700K. Dans les deux cas, la désactivation de SMT a un impact important dans ce titre.

Même à 1440p, l’effet est significatif, du moins pour le 7700K. La 8700K a tout de même connu une légère baisse des performances, mais il n’a rien à voir avec la chute de 20% des 7700K subies.

Enfin, nous avons des résultats de la Seconde Guerre mondiale en utilisant l’API Vulkan de bas niveau. Ici, le jeu fonctionne très bien avec 4 cœurs, donc aucun processeur ne souffre quand Hyper-Threading est désactivé. Nous voyons quelque chose de similaire à 1440p car les deux processeurs sont capables d'extraire des performances maximales du RTX 2080 Ti.

Emballer

Nous avons maintenant une assez bonne idée de la performance des processeurs Intel à 4 et 6 cœurs avec Hyper-Threading activé ou désactivé. Pour résumer rapidement les résultats, les performances des applications lourdes de base ont généralement été réduites de 25 à 35%.

L'impact sur les performances de jeu peut varier de manière significative en fonction du jeu et d'autres facteurs tels que la résolution, les paramètres de qualité visuelle et, bien sûr, le GPU associé. Pour les jeux que nous avons testés, avec un processeur Intel à 6 cœurs, l'impact sur les performances sera minime, bien que 1% des performances en pâtissent parfois et que vous remarquerez une baisse des performances lors des jeux à taux de rafraîchissement élevé.

Pour ceux qui possèdent une partie à 8 cœurs / 16 fils comme le 9900K, l’impact sur le jeu sera pratiquement inexistant, même si les performances des applications continueront de chuter de 25 à 35% sans la technologie SMT. D'autre part, les processeurs bas de gamme qui s'appuient davantage sur l'Hyper-Threading subiront les pertes de performances les plus importantes. Même le quadricœur 7700K a souvent subi de fortes baisses de performances lors des tests de jeux, ce qui signifie que la perte de l’hyper-threading sera encore plus dévastatrice pour ceux qui possèdent des composants à double cœur compatibles SMT.

Pour l'instant, nous ne pouvons pas dire exactement quel impact auront les quatre mesures d'atténuation MDS sur les performances (pour les PC Windows), mais nous pouvons anticiper qu'il y aura des problèmes, et nous savons que cela se fera sentir davantage là où l'hyper-threading a le plus grand impact. Phoronix a testé les solutions d’atténuation sous Linux et ses performances ont été négligeables, voire négligeables. Phoronix a également constaté que les systèmes Intel sont désormais environ 16% plus lents qu’avant les mesures d’atténuation Spectre, Meltdown, Foreshadow et Zombieload. Dans le même temps, AMD n'a enregistré qu'une baisse de performance de 3%. Ils affirment également que l'impact d'atténuation est suffisant pour rapprocher le Core i7-8700K du Ryzen 7 2700X et le Core i9-7980XE du Threadripper 2990WX.

À moins que Intel ne puisse sortir un lapin de son chapeau et rendre les mesures d’atténuation tellement efficaces que l’hyper-threading n’aurait pas été modifié, cela pourrait avoir des conséquences désastreuses pour ceux qui utilisent des processeurs Intel à deux et quatre coeurs prenant en charge l’hyper-threading. Cela inclut les processeurs Core i3 et Core i5 de Clarkdale à Kaby Lake, les processeurs Core i7 à Kaby Lake, ainsi que les processeurs Kaby Lake et Coffee Lake Pentium.

Pour ceux qui utilisent du matériel ancien et n'exécutent aucune tâche critique, jusqu'à ce que les attaques basées sur ces exploits soient clairement définies, la meilleure option de performance sera peut-être de ne pas mettre à jour. Ce n'est pas notre recommandation officielle, mais un commentaire de couleur sur ce qui pourrait être une route alternative une fois que les mises à jour correspondantes auront été publiées.

Cet article constituait une étude intéressante sur les domaines dans lesquels l’hyper-threading faisait la différence et, bien que cela montre le pire scénario dans lequel SMT devait être complètement exclu, nous avons constaté certaines avancées dans cette direction. Google a désactivé l'hyper-threading dans Chrome OS, la communauté OpenBSD le recommande, alors qu'Apple a corrigé les systèmes avec des mesures d'atténuation partielles et a révélé que l'atténuation complète nécessitait la désactivation de l'Hyper-Threading. D'autres fournisseurs tels que Microsoft n'ont pas encore adopté de position définitive.

Raccourcis commerciaux:

Crédit image: tête de calcul CPU Intel de Christian Wiediger, puce Dark de David Latorre

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