SMT有利也有弊，我们究竟该如何掌控？

作者 | Matt Fleming

译者 | 弯月，责编 | 屠敏

出品 | CSDN（ID：CSDNnews）

以下为译文：

无论你在哪台计算机上阅读此文，操作系统显示的CPU很有可能并非是实际的物理处理器。 这是因为大多数现代处理器都使用同时多线程（simultaneous multithreading，即SMT），通过并行执行任务来提高性能。

英特尔的SMT实现是众所周知的超线程（hyperthreading），最初于2002年引入，旨在不增加时钟频率的前提下提高奔腾4和志强CPU的性能。直到2008年英特尔推出Nehalem微体系结构之前，除了酷睿产品线之外的大多数英特尔的CPU都支持超线程技术（HTT）。最近，英特尔宣布他们的酷睿产品线将不再使用超线程。

AMD也涉足了SMT，下图显示了Zen微体系结构中SMT的工作方式。

如上图所示，有些组件专属于每个线程，而有些组件则被共享。哪些部分被共享了？这取决于实现方式，不同的微体系结构也不尽相同。但通常都是执行单元的某部分被共享。

对于x86架构，SMT线程通常成对出现，这些线程在访问共享处理器硬件时需要互相竞争。SMT有效地利用了线程在硬件使用方面的天然差距。或者如Pekka Enberg所说：

使用SMT有利也有弊。

SMT的好处

与完整地复制处理器资源相比，SMT实现在芯片尺寸和功耗方面的效率要高很多。

英特尔声称，如果用SMT处理多线程工作负载，那么芯片尺寸只需增加不到5%，就可以换来 30%的性能提升。

实际的效果在很大程度上取决于工作负载，而且正如一切性能相关的问题一样，确定效率提升的唯一方法就是自己进行测试。

我支持SMT的另一个原因是现代 x86 CPU 统统使用了SMT。因此，这是最简单的提高性能的方式。你只需要确保在BIOS配置中打开SMT即可。

SMT的弊端

SMT最大的优势以及最大的劣势之一就在于，操作系统并不会明确指示SMT是否已启用。在大多数情况下，这都没问题的，因为这是不必要的干扰。但是，在诸如容量规划、对系统调优以处理实时负载等问题上，人们的确需要知道SMT是否已经启用。

比如，在把物理CPU分配给虚拟机时，如果不知道SMT是否已启用，那么很容易认为将CPU数量加倍就能让性能加倍，但在绝大多数情况下这种希望都会落空，因为这些CPU实际上是SMT，它们会互相竞争处理器资源。

现代x86处理器拥有很多核心（最新的AMD Rome CPU拥有64个核心，顶配的英特尔酷睿i9有18个核心），即使不需要启用SMT也能获得很多性能。

但不利于SMT的最大原因，也是最主要的原因，就是近年来层出不穷的安全漏洞，包括L1TF和MDS。

2018年8月，OpenBSD建议完全禁用SMT，它是第一个提出这种建议的操作系统，因为它认为SMT会出现更多的漏洞。事实证明这种做法是正确的。

上个月，Greg Kroah Hartman 在 Open Source Summit 上发表的演讲中，对OpenBSD的前瞻性做法大为赞赏，他表示他十分“敬重”OpenBSD这个项目，因为他们做出了艰难的决定，在性能和安全中选择了安全。

如何禁用SMT

许多用户都在考虑完全禁用SMT。至于是否应该禁用，取决于你的个人情况。

但如果你想禁用，那么首先应该进行性能测试，以理解禁用SMT对性能的影响。也就是说，你需要一种方便的做法来启用或禁用SMT。

通常你需要修改BIOS设置，但如果你无法访问BIOS，并且使用的是Linux，那么可以在/sys/devices/system/cpu/smt/control文件中指定"off"来禁用SMT，如下所示：

$ nproc
4
$ echo off > /sys/devices/system/cpu/smt/control
$ nproc
2

如果想重新启用 SMT，则只需要在同一个文件中指定"on"即可。

那么，我们是否应该保留SMT？我们无法保证今后不会发生芯片级别的安全漏洞，因此如果你担心安全问题，那么最可靠的做法就是禁用SMT。如果你担心会损失性能，那就需要运行性能测试。

原文：https://www.codeblueprint.co.uk/2019/11/05/does-smt-make-sense.html

本文为 CSDN 翻译，转载请注明来源出处。

【End】

热 文 推 荐 

春晚亲民，快手上行：探秘春晚红包的另一种打开方式

拼多多求变 200 天：撒钱百亿元，江湖人称拼爹爹？

面对疫情，AI 能做什么？

☞小网站的容器化(上)

区块链第一，情商上榜，2020找工作需要哪些技能？

你点的每个“在看”，我都认真当成了喜欢