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4c3cf6436786dd97b899ba20168cd943 這幾日經過媒體報導 Meltdown 安全性漏洞,Microsoft 迅速推出 Windows 作業系統更新檔,目前包括 Windows 7 之後的作業系統均可得到更新。只是筆者跟大家一樣好奇,究竟這個包含修正 Meltdown 的更新檔究竟會不會為效能帶來衝擊,且讓我們一探究竟。

長驅直入說亮話,Meltdown 是個讓使用者模式能夠存取核心模式記憶體的漏洞,影響範圍包含 Intel 絕大部分的處理器和 ARM 部分處理器,而 Spectre 則是去除程式與程式之間的界線,致使正常的程式受到影響有機會吐出機密資料,影響 AMD、ARM、Intel 的處理器。前者已被證實可行性,目前 Windows、Linux、macOS、Android 等作業系統也已經推出相應的更新,後者實作難度較高,尚未有相關更新推出。

近日傳出消息,表示雖然 Meltdown 已有解決方案,但是卻會對效能有一定的影響,30%、50% 的效能下降幅度都有人喊出來。就 Intel 發表的聲明而言,修補過後的效能影響根據應用類型內容與工作量而定,一般使用者並不會發現電腦變慢了,可惜並沒有隨著聲明附上效能資訊佐證,那就讓我們來一探究竟吧!

一般使用沒有影響

筆者手邊剛好有 2 個 Transcend TS256GMTS800 SSD,其中之一先行安裝 Windows 10 並利用 True Image 複製至另外 1 個 SSD,於 Microsoft 推出包含修正 Meltdown 的 KB4056892 更新檔之後,再將其中 1 個 SSD 藉由 Windows Update 更新至 1709 16299.192 版本,而原本的 SSD 則保持 1709 16299.125 版本不變。


▲Windows 10 64bit Pro 1709 16299.125。


▲Windows 10 64bit Pro 1709 16299.192。

以結果論,Windows 10 64bit Pro 1709 16299.192 版本維持更新前相同的效能表現,部分測試結果甚至還更高出一些,因此一般使用者其實不必太擔心這個修正檔出現效能驟降的情形,以下隨著圖說一一檢視各個測試表現。


▲CPU-Z 內建測試程式顯示效能相同,更新後還高出些許。


▲AIDA64 記憶體與快取頻寬測試雙方有高有低,大致上保持同一效能表現。(註:CPU Clock 不同為軟體讀取時機點所致)


▲7-Zip 壓縮速度為 1709 16299.125 些微領先,解壓縮則是相同。


▲CrystalDiskMark 目標磁碟使用 Apacer Z280 240G,16299.192 版本在循序方面表現較佳,16299.125 則是在單執行緒 4KB 讀寫較佳。


▲3DMark 的分數差異可以解釋成誤差值。


▲PCMark 10 分數相近。


▲CINEBENCH R15 同樣呈現平手狀況。

利用 Hyper-V 建立虛擬機測試

利用 Windows 10 Pro 版本內建的 Hyper-V 建立 1 個虛擬機,虛擬機直接使用 Micorsoft 提供的 Windows 10 dev environment,版本為 1709 16299.15,並配置 6 個處理器與 4096MB 記憶體進行測試。測試結果同樣沒有出現太大的差異,如果使用者建立虛擬機僅止於「做壞事」,譬如下載一些不好說的檔案、或是做為玩票測試設定性質,並不需要擔心有什麼變化。


▲虛擬機 Windows 10 dev environment 為 Windows 10 64bit Enterprise 1709 16299.15,沒有安裝 KB4056892 更新檔。


▲在虛擬機內部使用 CPU-Z 內建測試程式,2 個版本同樣戰成平手。


▲虛擬機硬碟檔案放置於 Apacer Z280 240G,雙方存取速度同樣沒有什麼差異。


▲SiSoftware Sandra 處理器算術部分一樣你來我往。

由這些測試可以得知,無論 Meltdown 修補與否,效能表現都在伯仲之間。更為精確地說,這些針對一般使用狀況所設計的測試程式並無法體現差異,也就是對日常應用並沒有什麼影響。當然,這份測試僅對一般大眾具有意義,工作站或是伺服器等重負載應用環境又是另外一回事

另一方面,傳出 Intel 於近幾代處理器加入 PCID(Process-Context Identifier)功能,替 TLB 內部資訊加上標記對應某個行程,讓處理器在切換行程時不必全部清空 TLB,因此安裝 KB4056892 更新檔之後的效能下降幅度較小。藉由此次事件,也可以看出 Intel 公關操作手法不夠細膩,既然消息已經傳開,第一時間就應該公布影響範圍以及相關資訊,而不是任由外界隨意猜測影響公司聲譽同時造成人心惶惶,畢竟自己設計的產品只有自己最清楚。

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延伸閱讀

  • Intel 64 處理器硬體全部中招,軟體修復漏洞最高導致 30% 效能下滑
  • 讓Intel 第 6、7、8代Core i處理器都陷入資安漏洞,詳解 Intel ME到底是什麼?

測試平台

  • 處理器:Intel Core i7-8700K
  • 散熱器:Cooler Master X6
  • 主機板:GIGABYTE Z370 AROUS Gaming 5
  • 記憶體:Team T-FORCE NIGHT HAWK DDR4 3200 @2666MHz
  • 顯示卡:NVIDIA GeForce GTX 1070 Ti Founders Edition
  • 系統碟:Transcend?MTS800 256GB
  • 資料碟:Apacer?Z280 240G
  • 電源供應器:Seasonic Platinum SS-1000XP
  • 作業系統:Microsoft Windows 10 Pro 64bit 1709

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吉米貝斯
1.  吉米貝斯 (發表於 2018年1月05日 10:48)
這篇文章有個很大的問題,
根本就還沒確認BIOS或MCU方面有沒有patch需要配合,
如果BIOS根本不支援這個OS的修正,測也沒意義...
R.F.
2.  R.F. (發表於 2018年1月05日 11:22)
※ 引述《吉米貝斯》的留言:
> 這篇文章有個很大的問題,
> 根本就還沒確認BIOS或MCU方面有沒有patch需要配合,
> 如果BIOS根本不支援這個OS的修正,測也沒意義...
這部分歸作業系統管轄,已經經過測試證實,更新作業系統之後就無法利用此漏洞讀取核心模式記憶體。
alufa
3.  alufa (發表於 2018年1月05日 11:34)
>目前包括 Windows 7 之後的作業系統均可得到更新

win7的更新在哪?
R.F.
4.  R.F. (發表於 2018年1月05日 11:48)
※ 引述《alufa》的留言:
> >目前包括 Windows 7 之後的作業系統均可得到更新
>
> win7的更新在哪?
媽,我在這~~~
https://support.microsoft.com/en-us/help/4056897/windows-7-update-kb4056897
(請點選下方的Microsoft Update Catalog)

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