Meltdown i Spectre: czy łatanie PC wpływa na wydajność w grach?

Ujawniona jakaś czas temu luka w zabezpieczeniach procesorów prezentowana jest obecnie jako ogromne zagrożenie dla naszych danych. Wydaje się, że dwa osobne sposoby ataków - Meltdown i Spectre - dotyczą sprzętu wszystkich producentów, w tym modeli Intela, które to produkty bardzo często znajdują się w maszynach przeznaczonych do grania.

Pomijając sensacyjne nagłówki w mediach, problemy dotyczą głównie serwerów rozproszonych i maszyn wirtualnych, choć wyjątkowo zdeterminowany napastnik mógłby teoretycznie przejąć dane z pamięci także z naszego domowego PC, co byłoby jednak bardzo trudne do wykonania. Prawdą jest jednak, że zwłaszcza problem Spectre będzie towarzyszył nam jeszcze przez bardzo długi czas.

Luka umożliwiająca atak typu Meltdown jest obecnie łatana, lecz aplikacja aktualizacji może wpływać na wydajność sprzętu. W jakim stopniu wpłynie to na graczy? Epic Games już poinformowało, że serwery Fortnite mogą mieć tymczasowo problemy z obsłużeniem użytkowników, ale co z zabawą na standardowy komputer?

Pozbycie się obu luk wymaga osobnych aktualizacji. Microsoft przygotował łatkę dla Windows, chroniąc przez Meltdown. Producenci płyt głównych szykują natomiast patche bezpośrednio na BIOS, co ma utrudnić - lecz nie powstrzymać całkowicie - ewentualne ataki Spectre. Oba rozwiązania mogą potencjalnie wpłynąć na wydajność sprzętu, lecz dobre wieści są takie, że w wielu benchmarkach jest to zakres 2-3 procent i jedynie testy bardzo szybkich, przemysłowych pamięci wskazują na zauważalne spowolnienia. Ponownie, cierpi głównie biznes, wirtualizacja i serwery rozproszone.

Does Patching Meltdown/Spectre CPU Vulnerabilities Slow Down Your PC?

Chcieliśmy jednak własnoręcznie sprawdzić efekty łatania. Postawiliśmy na Core i5 8400, testując gry na systemie Windows bez patchy, następnie z zainstalowaną aktualizacją Meltdown, a potem także z rozwiązaniem utrudniającym stosowanie Spectre. Asus zapewnił nową wersję BIOS-u, więc stosujemy płytę główną Maximus 10 Hero na chipsecie Z370.

Tabela powyżej potwierdza, że spadki w większości przypadków są niemal niezauważalne. Należy jednak dodać, że ciągle eksperymentujemy w kwestii tego, jak procesory powinny być testowane w kontekście gier i nadal nie jesteśmy do końca zadowoleni. Już samo znalezienie miejsc, które w znacznym stopniu obciążają CPU jest często wyzwaniem, nawet przy stosowaniu rozdzielczości 1080p i karty graficznej Titan X Pascal, która powinna eliminować wszelkie problemy po stronie GPU. Nawet w takich przypadkach różne gry i scenariusz renderowania zmniejszają lub zwiększają różnicę pomiędzy procesorami.

Powyższe testy potrafią obciążyć czterordzeniowe urządzenia w stu procentach (poza Far Cry Primal, które preferuje jeden rdzeń), ale sześciordzeniowy Core i5 8400 ma większy zapas mocy. Okazało się, że wydajność w niektórych grach nie zmienia się wcale, co widać choćby w Ashes of the Singularity oraz Assassin's Creed Unity. Podobnie jest w Crysis 3, gdzie płynność spada o 2 procent dopiero po instalacji nowego BIOS-u, na granicy błędu statystycznego. W Far Cry Primal tracimy jedną klatkę.

Rise of the Tomb Raider traci 3,6 procent w Dolinie Geotermalnej, rosnące do 4,2 proc. po zaktualizowaniu BIOS-u. Największe spadki notujemy w Wiedźminie 3. Polska produkcja w dużym stopniu bazuje na doczytywaniu z pamięci, co przekłada się na 8,2 proc. mniej klatek na sekundę przy łatce Meltdown oraz 9,4 proc. przy Spectre. Co interesujące, powtórzenie tego samego testu na (wolniejszym) Core i7 4790K to już tylko 3-procentowy spadek na łatce Meltdown (nie mogliśmy sprawdzić Spectre ze względu na brak odpowiedniego BIOS-u).

Obecnie dysponujemy więc ograniczonym zakresem danych, ale już teraz możemy wskazać na pewne dobre i złe wieści. Po pierwsze, wydajność nie spada w zauważalnym stopniu i musieliśmy sztucznie obciążać CPU za pomocą Titan X Pascal w 1080p, by znaleźć jakiekolwiek przykłady. Taki Wiedźmin 3 wypada na przykład bardzo płynnie poza wymagającym terenem testowym.

Złe wieści to Spectre. Ta luka będzie problemem przez długie lata, lecz obecnie pytaniem pozostaje, czy producenci przygotują nowy BIOS także dla starszych - niekiedy bardzo starych - płyt głównych. Przecież taki Core i5 2500K z 2011 roku jeszcze dzisiaj gości w domach wielu graczy. Na pewno będziemy bardzo uważnie przyglądać się sytuacji.