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2020年03月08日

Ryzenを選ぶ理由と注意点、諸々 その2

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Ryzenを選ぶ理由の二つ目として、Intel系よりもコストパフォーマンスが高いと言われていますが、その中に一つに、2018年に震撼させたハード面でのセキュリティ問題である、

Spectre/Meltdownというプロセッサの脆弱性の問題

があります。


Spectre/Meltdownによる脆弱性の対象となるのは、投機的実行、または、アウトオブオーダー実行搭載のCPU。

逆に、非投機的実行、インオーダー実行のCPUというと、初代Pentiumだけという。

衛星軌道を飛んでメンテナンスが簡単にはできないハッブル望遠鏡は,、最早、化石したともいえるIntelの初期486CPUを使っていますが(世代的に考えて初代Pentium?Pro?)、未だに初期の486CPUを現役で使っているケースは極稀でしょうから、ほぼ全てのCPUが対象になります。

初期のCPUなら良いか?というと、AMDの初期のCPUであるK6(Model 6)も既に投機的実行、または、アウトオブオーダー実行搭載なので脆弱性の対象となってしまいます。

廉価PCで名を馳せた後継のK6-2は言わずもがな。


この、Spectre/MeltdownはIntelもAMDも対策済みで、Intel陣営も「修正パッチを適用してもパフォーマンスの低下は軽微である」と発表していますが、

実際にPCをベンチに掛けると、特にIntel CPU搭載機のパフォーマンスが低下するケースがあるという・・・

で、パフォーマンスの低下がCPUだけなら良いですが、

HDDやSSDのRead/Writeにも影響があることもあって、修正パッチ適用前後でベンチを比較すると、パフォーマンスの低下が見られるケースがあると。。。。

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現行のRyzenは、この脆弱性による影響が軽微で、AMD陣営には追い風になっていますが、AMDも、「この状況に奢ることなく、さらにハード的脆弱性を突き詰めていく」的な発言をしたようですね。


まあ、今回の脆弱性はIntelにとっては寝耳に水だったようですが、過去のCPUの歴史を鑑みると、両陣営の出来レースに感じるのは私だけでしょうか?(;^_^A

Pentium133世代からのIntel使いの私としては、Intelの逆襲?を期待したいところではあります。

「歴史は繰り返す」とも言いますし、今後、躍進したAMDに対するハード脆弱性が発見される可能性もあるので、

今のところはRyzen

って感じですかね。

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Posted at 2020/03/08 11:25:36

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この記事へのコメント

2020年3月8日 11:37
こんちゃ
速くて安くていいですよね
自分もエンコードマシンはライゼン使ってます。
コア単体の性能はインテルですがマルチスレッドですとライゼンが速いですね♪
最近AMDは以前と違って安定しているので使いやすいですし
インテルも同等性能の物を同価格で出せばいいのにです。
コメントへの返答
2020年3月8日 12:31
こんにちは。

AMDはK6は廉価互換、K7はチップセットで苦労しましたね。

現在はGPUまで作っていますが、そもそもAMDは買収の歴史なので(;^_^A

Intelは出し惜しみしている感があるので、本気?出して切磋琢磨してもらいたいものです。
2020年3月9日 7:14
こんにちは。

CUPの先行制御の機能なので分岐命令の結果待ち、非同期命令の連続実行などしないプログラムなら、性能劣化はほぼゼロのはずです。
ベンチマーク用のプログラムは、CUPの性能を計るプログラムなので先行制御オフにすれば、数値が悪くなるのは当然ですね。
でも、一般のユーザーでそれほど性能劣化するかといえば、疑問に思っています。
intel、AMDがどう対策したのかは知りませんが、両機能ともオフにせずに対応することはいくらでもできるはずなので、あまり気にする必要はないかな?と思っています。
(古い知識で書いているので、見当はずれかもしれませんので、ご容赦を。。。)



コメントへの返答
2020年3月9日 16:31
こんにちは。

投機的実行とアウトオブオーダー実行はユーザー側で無効には出来ませんが、修正パッチでは両実行を使わない様に制限するので速度低下が起こるという仕組みです。

そもそも両実行はCPUの処理能力を上げるモノですし。

修正パッチによるパフォーマンスの低下を踏まえ、サーバー向けOSは修正パッチを無効に出来ますが、コンシュマー向けOSの場合は無効にできない仕組みになっています。

HTは個々にWin系もMAC系も無効に出来ますが。


すったもんだでしたが、修正パッチの度重なる改良で、最近のCPUでは目に見えて低下する事はなくなりましたが、亜種が時々出てきて騒がせてますね。

ただ、問題なのがストレージで、特にRAM系が軒並み20%から、酷いモノになると50%のパフォーマンスの低下が起こると事があります。

HDD等のディスクストレージはディスクがボトルネックになっているので、目に見えて低下は起こりませんが。

AMDですが、そもそもIntelとはCPUアーキテクチャ構造が全く違うので、今回の問題による影響はゼロに近いという見解だそうですよ。
2020年3月9日 17:27
こんにちは。

今回のウィルスは、CPU内部での先行制御機能を逆手にとったものですね。CPUの先行制御とOSコーディングの甘さに乗じられたと認識しています。
現在のPCの世界のように様々なOSがあると、CPUの動作をよく理解していないOSプログラマーは今回のようなウィルスに付け入られてしまうでしょう。

RAMの問題は、先行制御オフになったらCPUのメモリー構造によっては大きく性能劣化するのは仕方ないですね。
分岐予測失敗したら、命令キャンセルによりメモリー再フェッチとなりますから、メモリー構造によっては何次バッファーかHDDまでリクエストを出すことになりますからね。
この辺りも、CPUとメモリー構成を理解したプログラマーなら、メモリーブロックキャンセルを極力抑えてコーディングすると思うのですが。。。

AMDはアーキテクチャが違うので影響はない?という見解ですか。
先行制御に関しては沢山の特許があるので、どうにか回避して独自アーキテクチャで構成しているのでしょうが、基本的には変わらないんじゃないかな?と思っています。
(今回の先行制御の機能は、30年前からある技術ですから)

コメントへの返答
2020年3月9日 20:12
こんばんは。

本文でも書きましたが、RAMは物理RAMではなく、ストレージRAMのことです。

さしずめ、SSDとM.2辺りでしょうか。

物理RAMは騒がれた初期の頃ではないですが、ベンチでメモリ帯域見ても、数%低下くらいでした(パッチ適用後)。

ストレージRAMは大きな低下が見られましたが、実際は何がどうなって結果が出ているかは私にはわかりませんし、第9世代Intel CPUは持っていないので、その状況下で、どの程度影響があるかもわかりません。

今度自分用にRyzenを作るので、久しぶりにベンチ掛けてみようと思います。


CPUアーキテクチャ構造の違いは、化石的な投機的実行、アウトオブオーダー実行の話ではなく、SMTを差します。

AMDの構造に対して簡易である事が既に指摘されていて、かつ、Intelの初出直後にセキュリティを突破されていたので、Intelもそのうち対策するか、今後はマルチコアを進めて脆弱性に問題あるSMTを排除するかの方向になるでしょうね。

今のご時世では、おそらく後者の方が有力だと思います。
2020年3月9日 17:38
すいません、先のRAMの問題は記述に間違いがあります。

先行制御オフになっても、分岐予測失敗とは関係ないですね。
先行制御オフになったことで、分岐結果待ちになるので次命令フェッチが待たされることによるタイムラグ、また次命令が決定してから対象アドレスが読みだされるメモリー読み出タイムラグが性能劣化の要因ですね。
失礼しました。
2020年3月10日 10:03
かのメモリーの件、ビックリしました
相性があるとはチラッと聞いていましたがそういうカラクリだったんですね・・・
最近ゲーミングPCを購入して、CPUもグラボも(グラボひょっとしたら違うめーかー?)AMDの物にしてたんで、どうなんだろうなぁと思ってたんですが今のところは超サクサクで困らないですね
コメントへの返答
2020年3月10日 13:51
メモリチップとの相性もありますけどね(;^_^A

市場の統計的?には、「SK Hynix」がRyzenと相性があまりよろしくないという話もあります。

SDR SD-RAM時代も相性問題はよくありましたが。

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