Lawv tau txheeb xyuas hom kev tawm tsam tshiab uas cuam tshuam rau Intel thiab AMD processors

Kab laum nyob hauv logo Intel

Ib pawg Cov kws tshawb nrhiav los ntawm University of Virginia thiab California tau nthuav tawm yam tawm tsam tshiab rau cov qauv microarchitecture ntawm cov txheej txheem Intel thiab AMD.

Lub tswv yim nres qauv muaj feem xyuam nrog kev siv chaw txiav nruab nrab ntawm cov haujlwm me (micro-op cache) hauv cov txheej txheem, uas tuaj yeem siv los mus rho tawm cov ntaub ntawv uas tau cog lus nyob rau hauv chav kawm ntawm kev tawm tsam cov lus qhia.

Nws tau pom tias txoj kev tshiab cuam tshuam outperforms Spectre nres v1 nyob rau hauv cov nqe lus ntawm kev ua haujlwm, nws ua rau nws tsis yooj yim los xyuas qhov kev tawm tsam thiab tsis thaiv los ntawm cov kev tiv thaiv uas twb muaj lawm los tiv thaiv kev tawm tsam los ntawm cov kab ke sab tsim los thaiv cov kev tiv thaiv qhov tsis taus los ntawm qhov kev ua tiav ntawm cov lus qhia.

Piv txwv li, kev siv LFENCE cov lus tshaj tawm los thaiv cov dej hauv lub sij hawm tom qab ntawm kev kwv yees tua, tab sis tsis tiv thaiv kev tiv thaiv to los ntawm cov qauv microarchitectural.

Cov hom tau cuam tshuam Intel thiab AMD processor qauv tso tawm txij li xyoo 2011, suav nrog Intel Skylake thiab AMD Zen series. Cov CPU niaj hnub rhuav tshem cov txheej txheem nyuaj rau cov kev qhia yooj yim mus ua cov haujlwm zoo li RISC, uas tau muab cia rau hauv qhov cache txawv.

Cov cache no yog sib txawv hauv paus los ntawm cov theem saum caches, tsis yog ncaj qha nkag mus rau thiab ua raws li lub ntws ntas tswj kom sai rau cov txiaj ntsig ntawm kev txiav txim siab cov lus qhia CISC mus rau hauv RISC microinstruction.

Txawm li cas los xij, cov kws tshawb nrhiav tau pom ib txoj hauv kev los tsim cov xwm txheej uas tshwm sim thaum muaj kev tsis sib haum xeeb thiab tso cai rau kev txiav txim siab cov ntsiab lus ntawm lub cache ntawm cov haujlwm haujlwm micro los ntawm kev txheeb xyuas qhov sib txawv hauv lub sijhawm tua ntawm qee yam kev ua.

Lub micro-op cache ntawm Intel processors yog segmented txheeb ze rau CPU xov (Hyper-Threading), thaum cov txheej txheem tsim AMD Zen siv lub sib qhia, uas tsim cov xwm txheej rau cov ntaub ntawv rho tawm tsis yog nyob rau hauv ib txoj xov ntawm kev tua, tab sis kuj sib txawv ntawm cov sib txawv xov hauv SMT (cov ntaub ntawv rho tawm yog ua tau ntawm tus lej khiav ntawm cov txiaj ntsig sib txawv ntawm CPU cores).

Cov kws tshawb fawb tau npaj tseg txoj hauv kev txhawm rau kuaj kev hloov pauv hauv lub cache ntawm micro-ops thiab ntau qhov kev tawm tsam uas tso cai los tsim cov npog cov ntaub ntawv xa xov kis kab mob thiab siv cov txheej txheem tsis zoo los txhawm rau lim cov ntaub ntawv tsis pub lwm tus, ob qho tib si hauv cov txheej txheem ib zaug (piv txwv, npaj cov txheej txheem ntawm cov ntaub ntawv xau thaum khiav thib peb) -koom chaws hauv JIT xyaw thiab tshuab virtual) thiab nruab nrab ntawm cov ntsiav thiab cov txheej txheem hauv cov neeg siv.

Los ntawm kev hloov pauv ntawm Spectre kev tawm tsam siv lub micro-op cache, cov kws tshawb nrhiav tau ua tiav dhau ntawm 965.59 Kbps nrog tus nqi yuam kev ntawm 0.22% thiab 785.56 Kbps thaum siv kev ua yuam kev, nyob rau hauv kev tshwm sim ntawm kev xau hauv tib lub cim xeeb chaw nyob. thiab meej mom theem.

Nrog lub qhov dej tau sib txawv ntawm cov txheej txheem cai sib txawv (nruab nrab ntawm pob thiab tus neeg siv chaw), throughput yog 85,2 Kbps nrog ntxiv kev ua yuam kev thiab 110,96 Kbps nrog 4% tus nqi yuam kev.

Thaum tawm tsam AMD Zen cov txheej txheem, uas ua rau muaj qhov dej xau ntawm cov sib txawv ntawm cov pov thawj sib txawv CPU, qhov sib kis tau yog 250 Kbps nrog tus lej yuam kev ntawm 5,59% thiab 168,58 Kbps nrog kev ua kom raug. Muab piv rau cov txheej txheem qub Spectre v1, qhov kev tawm tsam tshiab tau hloov dua siab tshiab 2,6 zaug nrawm dua.

Mitigating micro-op cache nres yog xav tau ntau qhov kev ua tau zoo hloov pauv dua li thaum Spectre qhov chaw tiv thaiv tau qhib.

Raws li qhov pom zoo tshaj plaws, nws tau npaj siab los thaiv cov kev tawm tsam tsis yog los ntawm kev xiam oob qhab, tab sis nyob rau theem ntawm kev saib xyuas tsis tuaj yeem thiab txiav txim siab raug lub xeev cache ntawm kev tawm tsam.

Raws li hauv Spectre kev tawm tsam, npaj kev xau ntawm cov ntsiav lossis lwm yam txheej txheem yuav tsum tau tua ntawm qee qhov ntawv (khoom lag luam) ntawm tus neeg raug tsim txom cov txheej txheem, ua rau kev kwv yees tiav ntawm cov lus qhia.

Nyob ib ncig ntawm 100 cov khoom siv no tau pom hauv Linux kemel thiab yuav raug tshem tawm, tab sis cov kev daws teeb meem pom tau hais tias tsim lawv, piv txwv li cov uas cuam tshuam nrog kev tsim cov phiaj xwm BPF tshwj xeeb hauv cov ntsiav.

Thaum kawg yog koj txaus siab xav paub ntxiv txog nws, koj tuaj yeem tshawb xyuas cov ntsiab lus Hauv txuas hauv qab no.


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