Защита от Meltdown и Spectre:
влияние на быстродействие компьютера, как отключить

В 2018 году стало известно о подверженности большинства современных процессоров уязвимостям Meltdown и Spectre, использующим для атак так называемое спекулятивное выполнение команд. Примечательно, что спекулятивное выполнение – это не какой-то инструмент взлома или хакерский прием, а механизм, который сами же производители активно внедряли в процессоры в целях повышения их быстродействия. Как выяснилось, используя его «побочные эффекты», злоумышленники могли получать несанкционированный доступ к обрабатываемой на компьютере информации.

В целях устранения проблемы были выпущены специальные программные «заплатки» и обязательные обновления для операционных систем, установка которых заметно снижала быстродействие компьютеров (в некоторых случаях до 30 %). При этом, степень падения производительности варьировалась в зависимости от архитектуры процессора и версии Windows. В группу наиболее «пострадавших» попали старые процессоры Intel до микроархитектуры Haswell включительно.

Однако, в 2019 году вышли обновления Windows 10, которые, по заявлению компании Microsoft, проблему с быстродействием устранили. Имея в своем распоряжении ноутбук на базе процессора Core i5-4300U (Haswell), мы решили проверить, так ли это (провести замеры с включенной / отключенной защитой и поделиться результатами с читателями).

Система (Fujitsu Lifebook S904):

• Процессор: Intel Core i5-4300U (2 ядра / 4 потока, 1,9 – 2,9 ГГц);

• Видеокарта: встроенная Intel HD Graphics 4400 (разрешение экрана 1920×1080);

• Оперативная память: 2 x 4 GB DDR3-1600;

• Запоминающее устройство: SATA3 SSD Samsung 860 EVO 500 GB.

• Операционная система: Windows 10 Pro 64bit версия 1909 со всеми обновлениями, доступными по состоянию на начало марта 2020 года.

Отключение защиты от Meltdown и Spectre

Способов отключения защиты существует несколько, однако одним из самых простых и удобных является использование утилиты InSpectre. Она бесплатна и не требует установки. Скачать можно на сайте разработчика.

Отключить защиту при помощи InSpectre просто:

• запустить программу от имени администратора;

• поочередно нажать кнопки «Disable Meltdown Protection» и «Disable Spectre Protection»;

• закрыть программу и перезагрузить компьютер.

Чтобы снова включить защиту, нужно действовать в таком же порядке – запустить InSpectre от имени администратора, нажать кнопки «Enable Meltdown Protection» и «Enable Spectre Protection», закрыть программу, перезапустить компьютер.

Результаты тестов

Passmark 9.0

Разница в производительности процессора с включенной защитой и без нее минимальна (4132.9 против 4140.9 баллов или меньше 1 %). Результаты замеров по другим показателям тоже весьма несущественны.

Cinebench R15, Cinebench R20

Снижения быстродействия минимально (

Geekbench 5

Быстродействие процессора с включенной и отключенной защитой остается одинаковым.

WinRAR

При включении защиты быстродействие процесора снизилось лишь на 0,8%.

x264 FHD Benchmark

Результат с отключенной защитой — 7.38 fps, с включенной — 7.37 fps.

Выводы

Влияние защиты от Meltdown и Spectre на производительность в Windows 10 с установленными последними обновлениями ничтожно мало даже на компьютере со старым процессором. По крайней мере, при обычном «домашнем» использовании оно не ощущается ни в одном приложении и почти не определяется при замерах быстродействия в синтетических бэнчмарках.

В наших тестах мы использовали ноутбук с маломощным 2-ядерным процессором. Предполагаем, что в десктопных системах с большим количеством вычислительных ядер влияние защиты от Meltdown / Spectre на быстродействие может быть более существенным, однако вряд ли до такой степени, чтобы иметь хоть какое-то практическое значение.

Поэтому отключать защиту от Meltdown и Spectre на компьютере с Windows 10 смысла нет. Это снизит уровень его защиты но не прибавит производительности.

Одной из особенностей компьютеров на базе процессоров AMD, которой они выгодно отличаются от платформ Intel, является высокий уровень совместимости процессоров и материнских плат. У владельцев относительно не старых настольных систем на базе AMD есть высокие шансы безболезненно «прокачать» компьютер путем простой замены процессора на «камень» из более новой линейки или же флагман из предыдущей.

Если вы принадлежите к их числу и задались вопросом «апгрейда», эта небольшая табличка вам в помощь.

В таблицу можно одновременно добавить до 6 процессоров, выбрав их из списка (кнопка «Добавить процессор»). Всего доступно больше 2,5 тыс. процессоров Intel и AMD.

Пользователю предоставляется возможность в удобной форме сравнивать производительность процессоров в синтетических тестах, количество ядер, частоту, структуру и объем кэша, поддерживаемые типы оперативной памяти, скорость шины, а также другие их характеристики.

Дополнительные рекомендации по использованию таблицы можно найти внизу страницы.

В этой базе собраны подробные характеристики процессоров Intel и AMD. Она содержит спецификации около 2,7 тысяч десктопных, мобильных и серверных процессоров, начиная с первых Пентиумов и Атлонов и заканчивая последними моделями.

Информация систематизирована в алфавитном порядке и будет полезна всем, кто интересуется компьютерной техникой.

Таблица содержит информацию о почти 2 тыс. процессоров и будет весьма полезной людям, интересующимся компьютерным «железом». Положение каждого процессора в таблице определяется уровнем его быстродействия в синтетических тестах (расположены по убыванию).

Есть фильтр, отбирающий процессоры по производителю, модели, сокету, количеству ядер, наличию встроенного видеоядра и другим параметрам.

Для получения подробной информации о любом процессоре достаточно нажать на его название.

Люди обычно оценивают процессор по количеству ядер, тактовой частоте, объему кэша и других показателях, редко обращая внимание на поддерживаемые им технологии.

Отдельные из этих технологий нужны только для решения специфических заданий и в «домашнем» компьютере вряд ли когда-нибудь понадобятся. Наличие же других является непременным условием работы программ, необходимых для повседневного использования.

Так, полюбившийся многим браузер Google Chrome не работает без поддержки процессором SSE2. Инструкции AVX могут в разы ускорить обработку фото- и видеоконтента. А недавно один мой знакомый на достаточно быстром Phenom II (6 ядер) не смог запустить игру Mafia 3, поскольку его процессор не поддерживает инструкции SSE4.2.

Если аббревиатуры SSE, MMX, AVX, SIMD вам ни о чем не говорят и вы хотели бы разобраться в этом вопросе, изложенная здесь информация станет неплохим подспорьем.

Проверка стабильности работы центрального процессора требуется не часто. Как правило, такая необходимость возникает при приобретении компьютера, разгоне процессора (оверлокинге), при возникновении сбоев в работе компьютера, а также в некоторых других случаях.

В статье описан порядок проверки процессора при помощи программы Prime95, которая, по мнению многих экспертов и оверлокеров, является лучшим средством для этих целей.

ПОКАЗАТЬ ЕЩЕ

Отключаем патчи Meltdown и Spectre в Windows 10, восстанавливаем производительность

Как отключить фиксы Microsoft от Spectre и Meltdown в Windows 10 и вернуть производительность на свой страх и риск

Компания Microsoft изрядно постаралась вовремя устранить «дыры» в своей операционной системе. Первыми исправлениями была залатана Windows 10,которая наименее подвержена уязвимостям. Потом патчи получили ОС Windows 7. Увы, фиксы изрядно притормозили компьютеры. Особенно это касается файловой производительности. И еще в большей степени падение заметили владельцы систем с традиционными жесткими дисками на магнитных носителях. Однако если внимательно изучить все технические ноты Microsoft, то обнаруживается забавная запись, поясняющая как отключить воздействие исправление на ОС.

Патчи против Meltdown и Spectre делятся на три категории. Первая — это исправления в BIOS для материнских плат. Вторые — это заплатки для операционной системы. И, наконец, последние — это исправления производителей процессоров, разработанные инженерами и поставляемые в виде программных фиксов. Все три ступени воздействуют на ПК не лучшим образом. С одной стороны они закрывают любые возможности проникновения, но с другой, раз за разом снижая производительность ПК. Как показывает практика, самым разрушительным воздействием обладают патчи Mocrosoft.

1 Проверяем состояние защиты от уязвимостей

Для начала устанавливаем модуль PowerShell, введя в командную строку (лучше с правами администратора) Install-Module SpeculationControl . Во время инсталляции отвечаем на два вопроса «Y». Если система ругается и не устанавливает дополнение, то следует пройти на сайт Microsoft и обновить powershell. После набираем: Import-Module SpeculationControl и вводим строку инициализации проверки модулей: Get-SpeculationControlSettings

2 Альтернативный вариант с временным изменением прав пользователя

Те, кто работает под учетной записью пользователя, возможно, не получится установить дополнения, для этого добавляем еще 2 шага в общий процесс. Сначала выполняем команду, которая предоставит права пользователю: Set-ExecutionPolicy Bypass . Потом устанавливаем модуль PowerShell, введя в командную строку (лучше с правами администратора) Install-Module SpeculationControl . Во время инсталляции отвечаем на два вопроса «Y». После набираем: Import-Module SpeculationControl и вводим строку инициализации проверки модулей: Get-SpeculationControlSettings . Возвращаем прежнюю настройку прав, выполнив команду Set-ExecutionPolicy Restricted .

3 Результаты проверки

• BTIHardwarePresent : True/False
• BTIWindowsSupportPresent : True/False
• BTIWindowsSupportEnabled : True/False
• BTIDisabledBySystemPolicy : True/False
• BTIDisabledByNoHardwareSupport : True/False
• KVAShadowRequired : True/False
• KVAShadowWindowsSupportPresent : True/False
• KVAShadowWindowsSupportEnabled : True/False
• KVAShadowPcidEnabled : True/False

4 Включаем работу заплаток

Из под учетки Администратора добавляем значения в реестр, пройдя по следующим путям:

reg add «HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Session Manager\Memory Management» /v FeatureSettingsOverride /t REG_DWORD /d 0 /f

reg add «HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Session Manager\Memory Management» /v FeatureSettingsOverrideMask /t REG_DWORD /d 3 /f

5 Выключаем исправления

Из под учетки Администратора добавляем значения в реестр, пройдя по следующим путям:

reg add «HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Session Manager\Memory Management» /v FeatureSettingsOverride /t REG_DWORD /d 3 /f

reg add «HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Session Manager\Memory Management» /v FeatureSettingsOverrideMask /t REG_DWORD /d 3 /f

После изменений требуется обязательно перезагрузка ПК!

6 Владельцем процессоров AMD лучше подождать

Временно Microsoft перестала подписывать исправление KB4056892 для операционных систем Windows, потому что пользователи массово жаловались на работу компьютера. По заявлению Microsoft после установки обновления у части пользователей система переставала загружаться или циклически перезагружалась с ошибкой. На днях Microsoft подтвердила наличие данной проблемы и приостановила выдачу обновлений для компьютеров с такими процессорами. Сообщается, что Microsoft совместно с AMD уже работают над решением проблемы. Точные сроки возобновления распространения обновлений неизвестны.

InSpectre или как отключить защиту от Meltdown и Spectre

В январе 2018-го года Google опубликовал сенсационные отчеты об уязвимостях Meltdown и Spectre, а разработчики процессоров и «операционок» бросились выпускать соответствующие патчи. Эффект был обратный, патчи приводили к перегрузкам ПК и потере данных, однако благодаря им появились утилиты, блокирующие сии «безобразия». Об одной из таких программ, InSpectre, я расскажу прямо сейчас.

Уязвимости Meltdown и Spectre: что это ?

Из исследований Янна Хорна (Jann Horn) мир узнал о Meltdown и Spectre, которые могут использоваться для кражи логинов и паролей, переписки в мессенджерах, личных фото и документов. Уязвимостям подвержены не только процессоры (чипсеты) Intel, AMD, ARM и популярные ОС, но и провайдеры облачных услуг и разрабатываемое ПО. В категорию «ущербных» попали все процессоры, выпущенные с 1995-го по 2013-ый год, кроме Intel Itanium и Atom.

Ошибки безопасности обнаружены в алгоритмах под названием «внеочередное и спекулятивное исполнения». Это опережающая подготовка процессором вычислительных результатов с целью задействовать их в будущем. Если активному приложению такие данные не нужны, они удаляются.

Итак, уязвимость Meltdown связана с особенностями внеочередного исполнения. Благодаря ему злоумышленник получает доступ к изолированной части процессорной памяти и извлекает из кэша шифрованную информацию и пароли. В свою очередь, Spectre затрагивает алгоритм спекулятивного исполнения и заставляет ЦП прогнозировать и исполнять «левые» команды, делая кэш доступным для чтения. Причем атаки Meltdown и Spectre могут использоваться одновременно, а обнаружить кражу данных практически невозможно.

После получения отчетов Хорна большинство разработчиков ОС и производителей процессоров выпустили патчи, «латающие дыры» в защите. Однако жалобы пользователей на зависания и спад производительности компьютеров приостановили массовый апдейтинг. Более того, Microsoft выложил «заплатку» KB4078130 для Windows 7 / 8.1 / 10, отключающую проблемный патч Intel, который поставлялся с одним из обновлений «операционки». По свидетельству TechCrunch.com, уменьшение производительности десктопов (ноутбуков) колеблется в пределах 5-30%, и больше всего повезло владельцам последних моделей процессоров.

Как пользоваться утилитой InSpectre

Портативная софтина создана американцем Стивом Гибсоном (Steve Gibson), дабы прояснить текущую ситуацию в системе. Она показывает информацию о защите от Meltdown и Spectre и, в случае необходимости, отключает ее через реестр Windows. Заинтересованные могут протестировать производительность ПК «до» и «после» силами AIDA64.

Как пользоваться InSpectre? Все просто: скачав героиню обзора по ссылке ниже, с правами администратора запустим ее. Если патчи безопасности установлены, в окне вы увидите «System is Meltdown protected: YES» и (или) «System is Spectre protected: YES». Для отключения защиты от уязвимостей нажмите «Disable Meltdown Protection» («Disable Spectre Protection«), засим перезагрузите устройство. Повторно открытое приложение подтвердит, что «System is Meltdown (Spectre) protected: NO!«, а «Performance» («Производительность») не «SLOWER» («Низкая»), а «GOOD» («Хорошая»).

И о приятном бонусе, появившемся в свежей 8-ой версии InSpectre. В начале апреля Intel выложил в открытый доступ список процессоров , где определено, какие CPU (ЦП) имеют обновления прошивки, а какие их никогда не получат. Сверившись с документом, автор узнал: его ноутбучный «проц» – семейства Core i7 Kaby Lake и защищающий от Spectre патч присутствует (см. идентификатор «CPUID: 906E9»).

Бесплатно скачать InSpectre с официального сайта здесь .

Important!

Гендиректор Intel Брайан Кржанич (Brian Krzanich) пообещал выпустить чипы с защитой от Spectre и Meltdown до конца текущего года.

Дмитрий dmitry_spb Евдокимов