Skylake против Cascade Lake: тест производительности после исправления уязвимостей MDS

Совсем недавно мы опубликовали тест двух Xeon Platinum 8280 на основе архитектуры Cascade Lake, между тем владельцев процессоров Intel настигли плохие новости: были выявлены новые уязвимости, которые базируются на технологии Microarchitectural Data Sampling (MDS). К счастью, они могут быть закрыты обновлением микрокода и программного обеспечения.

Некоторые производители, подобные Google и Apple, вообще порекомендовали выключить Hyper-Threading в окружениях, где требуется максимальная защита. Но в большинстве случаев достаточно обновления микрокода CPU и патча программного обеспечения. Как и в случае ранее обнаруженных уязвимостей Spectre и Meltdown, такой шаг может повлиять на производительность систем. Поэтому мы решили исследовать вопрос, как обновления повлияют на производительность процессоров.

Два Xeon Platinum 8180 базируются на архитектуре Skylake. Они подвержены уязвимости MDS, поэтому им требуются соответствующие обновления. Два Xeon Platinum 8280 базируются на архитектуре Cascade Lake, которая, если верить Intel, уже аппаратно защищена. Также мы протестировали два Xeon Platinum 8180 с отключенной технологией Hyper-Threading, чтобы оценить влияние на производительность. Microsoft уже выпустила обновления для Windows 10, ядро Linux тоже обзавелось соответствующим патчем.

Мы проводили тесты на следующей конфигурации:

• 2x Intel Xeon Platinum 8180 / 8280
• Supermicro X11DAi-N
• 384 GB SK Hynix HMA84GR7CJR4N
• 2x Noctua NH-U12S DX-3647

Начнем с того, что стартовый уровень для всех тестов уже характеризуется сниженной производительностью из-за устраненных уязвимостей Meltdown, Spectre и L1TF. Влияние патча MDS на производительность двух Xeon Platinum 8280 весьма незначительное, хотя здесь все зависит от приложения. В любом случае речь идет о падении не выше 1%.

Для двух Xeon Platinum 8180 ситуация выглядит иной: устранение MDS где-то привело к падению всего 1%, но в других случаях мы получили снижение до 6%, в худшей ситуации - до 15%. Все зависит от приложения и сценариев. Отключение Hyper-Threading сказывается еще более существенно. Эксперты подозревают, что включение Hyper-Threading приводит к появлению уязвимостей, которые пока еще не обнаружены, поэтому отключение HT можно рассматривать как превентивную меру защиты.

С двумя новыми процессорами Xeon Intel смогла устранить негативный эффект падения производительности из-за патчей Meltdown, Spectre, L1TF и MDS, немного увеличив тактовые частоты. Процессоры Xeon Scalable второго поколения оказываются существенно быстрее только в специализированных сценариях, когда архитектура Cascade Lake выигрывает от новых наборов инструкций, подобных DL Boost.

В зависимости от приложения и аппаратного обеспечения, падение производительности из-за патча MDS может быть ощутимым. И не таким мизерным, как старается это представить Intel. Но ситуация отличается от приложения к приложению и от одного поколения процессоров к другому. Ясно одно: подобные неприятности Intel дают AMD еще один козырь. Процессоры EPYC второго поколения выйдут на рынок в ближайшие месяцы, если верить анализу Phoronix, нынешние процессоры EPYC получают намного меньшее падение производительности из-за патчей, чем CPU Intel.