هل هناك أي شيء يمكننا القيام به حتى لا نفقد قدرًا كبيرًا من الأداء من تصحيحي Meltdown و Spectre؟

أراد إنتل إعفاء ذلك الانهيار والسبكتر لقد كانت مشكلة خاصة به ، ثم تم تصحيحها وأدلى ببيان عام استشهد فيه بـ AMD و ARM كشريكين تقنيين كان يعمل معهم لحل المشكلة وبالتالي أشار إليهم أيضًا ، لكن كلا من ARM و AMD لا يتأثران بهذه الثغرات مثل Intel ، نظرًا لأن Meltdown هو حصري تقريبًا لمعالجات Intel الدقيقة (وبعض ARM) وقياس الفلفل مرة أخرى.

كانوا أيضا سريعين في قول ذلك فقدان الأداء سيكون معدومًا تقريبًا ، ولن يلاحظه المستخدمون بعد تثبيت التصحيحات. وصحيح أنه لا توجد خسارة كبيرة كما هو متوقع في معظم الحالات ، ولكن من الصحيح أنه اعتمادًا على جيل الشريحة الخاصة بك ، يمكن أن تكون الخسارة ضئيلة أو شديدة للغاية. في الواقع ، لقد تعرفوا عليه بالفعل وقد أجروا بالفعل بعض الاختبارات بمعايير لقياس الخسائر التي قد تتعرض لها في Intel بعد تثبيت التصحيحات المقابلة على نظامك ، وعلى الرغم من إجراء الاختبارات باستخدام Microsoft Windows ، إلا أن Linux وأنظمة أخرى مثل macOS ستكون متشابهة ...

خسائر العائد المقدرة ...

كما أقول ، فإن فقدان الأداء بنسبة 30 ٪ ليس صحيحًا تمامًا ، على الأقل في أحدث طرازات وحدة المعالجة المركزية التي تم إصدارها. بينما كلما تقدمت شريحتك كلما زاد فقدان الأداء سيعني التحديث باستخدام تصحيحي Meltdown و Specter. يجب إجراء الاختبارات التي أجرتها Intel بحذر ، لأنني أفترض أن المعايير المختارة تفيد الشركة المصنعة ولم يتم وضعها في أسوأ الحالات ، بالإضافة إلى ذلك ، تم إجراء القياسات مع مراعاة التطبيقات الأكثر شيوعًا التي يستخدمها المستخدم العادي ، ولكن كما تعلم ، اعتمادًا على البرنامج ، يمكن أن تختلف.

قامت إنتل أيضًا بخداع آخر للقياسات ، وهو كذلك استخدام محركات SSD في جميع المعدات التي استخدمها ، شيء من شأنه أن يكون أحد التحسينات التي يمكننا القيام بها بأنفسنا لمحاربة التأثير. نعم ، إذا قمنا بتغيير محرك الأقراص الثابتة لمحرك أقراص صلبة SSD ، فستكون سرعة الوصول للأخير أسرع بكثير وسيعني إفراغ TLB خسارة أقل مما يمكن أن يحدث في محرك الأقراص الثابتة التقليدي. لذلك ، إذا كان لديك محرك أقراص ثابتة ، فإن البيانات من اختبارات Intel هذه متفائلة تمامًا ولا يجب أن تتوقع الحصول على البيانات من هذه المعايير. بالإضافة إلى ذلك ، لم يتم إجراء الاختبارات مع جميع الطرز ، لكنهم اختاروا واحدًا من كل جيل ، أفترض أنهم اختاروا مرة أخرى تلك التي تعطي البيانات الأكثر إيجابية لصورة العلامة التجارية.

النتائج لقد كان:

• Intel Core 8th Generation (Kaby Lake and Coffee Lake): من المقدر أن متوسط ​​تأثير الأداء سيكون 6٪ لمعظم الأنشطة وتطبيقات الويب مثل تنفيذ كود JavaScript قد تشهد خسارة تصل إلى 10٪.
• إنتل كور الجيل السابع (Kaby Lake-H): هنا بالنسبة للتطبيقات المكتبية وغيرها ، سينخفض ​​الأداء بنسبة 7٪ ، أي بزيادة نقطة واحدة عن الحالة السابقة ، وفي حالة تطبيقات الويب ، سيزداد أيضًا قليلاً مقارنة بالثامن.
• انتل كور الجيل السادس (Skylake-S): حوالي 8٪ بشكل عام ... ولكن في اختبار محدد يسمى استجابة SYSMark 2014 SE ، تم الكشف عن خسائر تصل إلى 79٪ حتى باستخدام SSD.
• إنتل قبل هذا: حسنًا ، لم يتم إجراء أي اختبارات في الوقت الحالي ، على الأقل ليست اختبارات عامة ، ولكن مع كل جيل ، يجب إضافة المزيد من نقاط الخسارة إلى ما تم رؤيته في الثلاثة الأخيرة ، حيث من المفترض أن تكون هذه الاختبارات الثلاثة الأخيرة هي تلك التي تكون فيها الخسارة أقل بكثير. ماذا يحدث للمعالجات منذ 10 سنوات على سبيل المثال؟ سنرى استجابة المستخدمين ...

مع أعباء العمل التي تم اختبارها من قبل Intel ، فإن الخسائر هي هذه للأجيال ، ولكن ...ومع ارتفاع أعباء العمل؟ أعتقد أنه سيكون هناك قريبًا المزيد من الجدل من المستخدمين الساخطين. بالطبع ، يمكن للاعبين أن يكونوا أكثر هدوءًا بعض الشيء لأن ألعاب الفيديو لا تحتاج إلى الكثير من مكالمات النظام لتشغيلها ، كما أن انخفاض الأداء بالنسبة لهم ليس ملحوظًا ويمكن أن يصل إلى حوالي 2٪ ولا يتأثر معدل الإطارات بالثانية عمليًا.

كيف تحسن الأداء من الناحية المادية؟

كما أن الأجهزة يمكننا استثمار القليل من المال للتعويض عن خسارة الأداء:

• وحدة المعالجة المركزية‏:: يمكننا ترقية وحدة المعالجة المركزية إلى طراز أكثر حداثة إذا كان المقبس ومجموعة الشرائح لدينا يدعمانها ، وبالتالي فإن المكاسب من تضمين معمارية دقيقة أكثر حداثة أو معالجًا بميزات فائقة يمكن أن تمويه فقدان الأداء ، على الرغم من أنه من الواضح تمامًا مثل الشريحة القديمة الخاصة بك ، فإن الشريحة الجديدة ستعاني أيضًا من فقدان الأداء مقارنة بالنظام غير المصحح. الشيء المنطقي هو عدم تحديث المعالج الدقيق ما لم يكن لدينا معالج قديم جدًا وكانت الخسارة سيئة السمعة ولدينا بالفعل استهلاك كافٍ للتفكير في التغيير.
• رامات: توسيع ذاكرة الوصول العشوائي لن يضر أيضًا ، حيث يمكننا زيادة الأداء قليلاً وجعل فقدان الأداء أكثر احتمالًا. في هذه الحالة ، ربما يكون الأمر كذلك بالنسبة لأولئك الذين لديهم معالج دقيق أكثر حداثة ولا يرغبون في تغييره ، ولكن مقابل إنفاق أموال قليلة جدًا ، يمكننا شراء وحدة جديدة وبالتالي تجنب استخدام الذاكرة الثانوية (SWAP) لتخزين بيانات المعالجة ويستغرق المعالج الدقيق دورات أكثر بسبب استنزاف TLB.
• القرص الصلب: يمكن أن يكون تضمين SSD في أجهزتنا خيارًا جيدًا أيضًا ، وهذا سيحسن الأداء بشكل كبير عن طريق تقليل وقت الوصول إلى هذه الذاكرة بشكل كبير فيما يتعلق بمحركات الأقراص الصلبة. لهذا السبب سيكون تأثير الأداء مع محركات أقراص الحالة الثابتة أقل بكثير ، ولهذا السبب استخدمتها Intel للاختبار. يمكنك دائمًا ترك محرك الأقراص الثابتة الخاص بك كمحرك للبيانات و SSD للبرامج.
• فيركلوك: طالما أنك تعرف ما تفعله ، فربما يكون الوقت مناسبًا الآن للمراهنة على رفع تردد التشغيل على نظامك للحصول على بضع مئات من الميجاهرتز غير مقفلة من وحدة المعالجة المركزية الخاصة بك ... ولكن لا تنس أن هذا يمكن أن يسبب مشاكل في الاستقرار في بعض الرقائق وقبل كل شيء يجب عليك تحسين التبريد ، لذلك سوف ينطوي أيضًا على تكلفة اقتصادية.

بالتأكيد لا تعتبر أي من تغييرات الأجهزة رخيصة جدًا، وإذا أردنا استعادة جزء من الأداء ، فسيتعين علينا إنفاق الأموال. من الواضح أنه ليس كل المستخدمين بحاجة إلى القيام بذلك ، فقط أولئك الذين يعتبر الأداء أمرًا بالغ الأهمية بالنسبة لهم. أيضًا ، إذا كانت وحدة المعالجة المركزية الخاصة بك من أحدث الأجيال ، فيمكنك بالفعل أن ترى أن الخسائر ليست ضخمة جدًا ، ويجب عليك فقط التفكير في تغيير المكونات عندما يكون جهاز الكمبيوتر الخاص بك أقدم أو عندما تلاحظ التطبيقات التي تستخدمها الضرر بسبب التصحيحات مثل قواعد البيانات ، وما إلى ذلك.

كيفية تحسين الأداء عن طريق البرنامج؟

التخلص من إنفاق الأموال المتضمنة في لمس أجهزتنا يجب أن نسأل أنفسنا إذا كان بإمكاننا القيام بشيء باستخدام نفس الأجهزة التي لدينا في توزيعة GNU / Linux الخاصة بنا حتى لا يكون فقدان الأداء ملحوظًا. الإجابة هي أنه يمكننا على الأرجح القيام بشيء ما وأي ممارسة ، بسبب تغييرات التكوين ، يمكن أن تساعد في الأداء. وبالتأكيد بعض هذه التكوينات التي تعرفها بالفعل:

• AMD: إذا كان لديك وحدة معالجة مركزية AMD ، فيجب عليك تجنب التصحيحات ، على الرغم من أن هذا ينطوي على مخاطرة ، نظرًا لأن هذه الرقائق ليست خالية تمامًا من Specter ولكن من الصحيح أن الخطر أقل بكثير بسبب الاختلافات المعمارية بين Intel و AMD ... أفضل شيء هو آلية التكوين لتعطيل هذا على بعض وحدات المعالجة المركزية ...
• التبادل: لن أتطرق بشكل خاص إلى معلمة kernel التي تشير إلى ضغط ذاكرة التخزين المؤقت ، ولكن يمكننا تعديل Swappiness خاصةً إذا كان لدينا محرك أقراص صلبة ، لأنه في حالة وجود SSD سيكون الفرق أقل. تؤدي قيمة Swappines إلى قيام kernel بتعديل أولوية استخدام RAM / SWAP. تعني القيمة 0 أو القيمة المنخفضة أن SWAP لن يتم استخدامها كثيرًا ، لذا ستستفيد قليلاً من فقد الأداء بعد تثبيت تصحيحي Specter و Meltdown. ومع ذلك ، فمن المستحسن أن يكون لديك ذاكرة وصول عشوائي كبيرة بحيث لا تؤدي هذه الخطوة إلى إضعاف الأداء. إذا كانت لديك سعة ذاكرة وصول عشوائي (RAM) جيدة ومحرك أقراص ثابتة ، فتجنب القيم المرتفعة أو القريبة من 100 لأنها ستزيد من استخدام قسم SWAP وستترك ذاكرة الوصول العشوائي فارغة أكثر ، وبالتالي سيستغرق الوصول إلى البيانات والتعليمات المخزنة هناك وقتًا أطول. لمعرفة القيمة الحالية لـ Swappiness الخاص بك ، يمكننا استخدام سلسلة cat وتعديل قيمة sysctl ، على سبيل المثال لوضع 10٪ استخدام SWAP و 90٪ لذاكرة الوصول العشوائي:

cat /proc/sys/vm/swappiness

sysctl -w vm.swappiness=10

• استخدم بيئات سطح المكتب خفيفة الوزن o الاستغناء تمامًا عن البيئة الرسومية ، كلما أمكن ذلك ويشعر المستخدم بالراحة مع وضع النص ، هو حل جذري ولكنه يساهم بشكل كبير في الأداء. إذا كنت في حالتك لا تريد التخلي عن مزايا واجهات المستخدم الرسومية ، فيمكنك اختيار توزيع خفيف. تذكر أن أي حمل عمل تزيله يعني موارد مجانية يمكن استخدامها لأغراض أخرى.
• ومع ما علقت عليه في الفقرة السابقة لأقول إنه سيكون من الجيد أيضًا إيقاف كل هؤلاء الشياطين الخدمات التي لا نستخدمها. لا يؤدي ذلك إلى تحسين الأداء فحسب ، بل يؤدي أيضًا إلى تحسين الأمان. يمكن أن يكون أمر القتل حليفك لقتل العمليات غير الضرورية.
• إذا كنت لا تعرف كيفية تكوين SELinux من الأفضل عدم استخدامه بشكل صحيح ، واختيار آليات الأمان الأخرى. على الرغم من أنه يحسن الأمان بشكل كبير ولكنه ثقيل جدًا ، وإذا تم تكوينه بشكل خاطئ ، فقد لا يستحق الخسارة الهائلة في الأداء التي قد تترتب على ذلك.
• قم دائمًا بترجمة البرامج من المصدر، يمكنك أيضًا استخدام علامات مترجم محددة لتحسين التعليمات الخاصة بوحدة المعالجة المركزية الخاصة بك والتي ستعمل على تحسين الأداء.
• أعد ال نواة خفيفة قدر الإمكان التخلص من جميع وحدات التحكم التي لا نستخدمها حتى لا يتم إنشاء صورة كبيرة جدًا ، وإذا كانت ثانوية ، فلا تضع علامة عليها بحيث يتم تضمينها في kenel ، ولكن كوحدات نمطية. يمكن لخيارات التكوين المتعلقة بوحدة المعالجة المركزية التي ستجدها في التكوين أيضًا تحسين العمل بشكل كبير.
• اختر نظام ملفات جيد:
  • btrfs: أداء عام جيد ، حتى أفضل من ext4 لذلك سيكون الخيار الأفضل.
  • ext4: أداء عام جيد.
  • JFS: يستخدم القليل جدًا من وحدة المعالجة المركزية ، لذلك فهو خيار يجب مراعاته.
  • XFS: إذا كنت تتعامل مع ملفات كبيرة جدًا ، مثل bbdd فسيكون الخيار الأفضل لأدائها. من ناحية أخرى ، يمكن أن يكون ضارًا للمستخدم العادي لأن أداءه يتدهور مع الملفات الصغيرة.
  • ReiserFS: عكس السابق ، أداء جيد للملفات الصغيرة.
• لا أنصحك بحجز مساحات ذاكرة RAM وقم بتحميل نوع من FS هناك كبديل لـ SSD أو قم بتحميل / tmp هناك ، لأنه من الصحيح أنه سيحسن وقت الوصول لتلك البيانات المستضافة هناك ولكنه سيستخدم أيضًا المزيد من وحدة المعالجة المركزية. لذا تجنب هذا النوع من الممارسة أو استخدام compcache وما إلى ذلك.
• هناك أيضا برنامج تحسين الأداء من نظامنا ، لذلك سيكون من الجيد استخدام برنامج الصيانة هذا من وقت لآخر للمساعدة في تحسين الأداء. على سبيل المثال ، لطيف جدًا ... والآن بعد أن كتبت هذا الاسم ، تذكرت للتو أوامر مثل اللطيفة والرائعة والأيونية التي يمكن أن تكون ذات صلة خاصة في هذه الحالات. لقد تحدثنا عنها بالفعل في LxA.
• هناك أيضا حيل على شبكة الإنترنت لبرامج مختلفة ، إذا كنت تستخدم أحد البرامج بشكل متكرر ، يمكنك البحث عن هذه الحيل لتسريعها. على سبيل المثال لمتصفح Firefox و LibreOffice و SSH وما إلى ذلك.

لا تنسى ترك الخاص بك تعليقات أو شكوك أو اقتراحات...