Meltdown e Spectre: hanno davvero impatto sulle prestazioni dei giochi PC? - articolo

Le patch di sicurezza rallentano alcune applicazioni, ma tra queste ci sono anche i giochi? 

È stato descritta come una delle più grosse falle nella sicurezza dei PC che a cui abbiamo mai assistito. Le prime pagine sono state dominate da notizie riguardanti pericolose brecce nella sicurezza insite nello stesso design hardware dei microprocessori Intel degli ultimi 20 anni, che si estendono quindi a milioni di unità in circolazione e in uso al giorno d'oggi. Se il vostro PC gaming è basato su un processore Intel, allora è vulnerabile all'exploit 'Meltdown' di recentissima scoperta. Fianco a fianco con Meltdown c'è un altro grosso problema di sicurezza, soprannominato Spectre, che diversamente da Meltdown può affliggere il vostro PC, tablet o smartphone a prescindere che il suo processore sia di marca Intel o meno.

Quindi qual è il rischio in parole povere? Essenzialmente, Meltdown permette a codice malware di ottenere l'accesso alla memoria protetta della vostra CPU, un'area che dovrebbe essere inaccessibile. Dati sensibili di qualsiasi natura sono dunque potenzialmente accessibili. Spectre offre un'altra strada di accesso ai vostri dati sensibili, al punto che, nonostante sia più difficile da attualizzare, potrebbe creare grattacapi per mesi o anche anni a partire da adesso.

Stanno già arrivando dei fix in tempi brevissimi, e molti altri arriveranno prossimamente, ma la preoccupazione è che le performance delle CPU possano subire un duro impatto. Epic Games ha recentemente rivelato l'estensione dell'impatto sulle prestazioni sui suoi server gaming di Fortnite, tramite un grafico che mostra un altissimo aumento nell'utilizzo di picco della CPU una volta che le patch Meltdown sono state applicate. La domanda è: che tipo di estensione media avranno queste patch, per come sono adesso, sul gaming su PC?

Coprire le falle di sicurezza generate dalle due minacce richiede aggiornamenti separati. Prima di tutto, Windows Update patcha i sistemi operativi Microsoft offrendo protezione per le CPU Intel vulnerabili a Meltdown, spostando il kernel della CPU in uno spazio d'indirizzo virtuale separato. Congiuntamente, un update del BIOS della vostra scheda madre mira a rendere meno aggressive le istruzioni parallelizzate di predizione della CPU, attenuando l'efficacia di Spectre. Entrambi questi aggiornamenti possono rallentare il vostro PC ma la buona notizia è che l'impatto generale misurato fino adesso in molti benchmark è dell'ordine del 2 o 3 percento, mentre solo le operazioni I/O degli SSD più veloci (come quelli NVMe) sembrano risentire in maniera considerevole di rallentamenti. Nel settore enterprise la situazione è completamente diversa, con la virtualizzazione della CPU che viene compromessa in maniera significativa, come si è visto sui server di Fortnite.

Ecco la nostra video analisi sul comportamento del Core i5 8400 una volta che le patch attuali per Meltdown e Spectre sono installate.

Win10 Non patchato Win10 Meltdown Patch Win10 Meltdown + Microcode Patch
The Witcher 3, Ultra, No HairWorks 139.8fps 128.3fps 126.6fps
Rise of the Tomb Raider, Very High, DX12 121.6fps 117.2fps 121.6fps
Far Cry Primal, Ultra 128.4fps 127.0fps 126.2fps
Crysis 3, Very High 129.3fps 129.2fps 126.8fps
Ashes of the Singularity, CPU Test 35.3fps 35.5fps 35.6fps
Assassin's Creed Unity, Ultra High 131.1fps 131.2fps 130.3fps

Ma volevamo comunque misurare da noi l'impatto di queste patch, quindi abbiamo scelto come soggetto dei nostri test il Core i5 8400, confrontando i nostri benchmark già eseguiti precedentemente con gli stessi titoli fatti girare sulla stessa configurazione, prima con la sola patch Meltdown per Windows applicata, e poi anche con il firmware specifico per Spectre attivo. Asus è stata sorprendentemente rapida a fornire gli aggiornamenti e abbiamo usato una Maximus X Hero basata sul chipset Z370 per il nostro sistema di test.

La tabella qui sopra conferma la visione universalmente accettata che il gaming non è compromesso se non di una percentuale trascurabile in gran parte delle situazioni. Comunque abbiamo gradualmente sperimentato nel corso degli ultimi anni come dovrebbero essere testate le CPU in gaming e ancora non siamo totalmente soddisfatti della metodologia. Scoprire le aree di un gioco in cui si verifica un CPU bound è già di suo impresa non facile, anche con l'attuale tecnica di accoppiamento del processore a una Titan X Pascal overclockata e impostando 1080p come risoluzione. L'idea di base è di spingere prestazioni della CPU e banda di memoria al massimo, in avanti rispetto alla GPU che solitamente è il principale fattore limitante delle prestazioni nei giochi. Ma nonostante tutto, anche qui abbiamo scoperto che differenti aree e scenari di rendering in-game possono ridurre o ampliare la differenza tra i due processori.

Detto ciò, cinque dei sei test in questa sede possono spingere i processori Intel con quattro core e quattro thread al 100 percento dell'utilizzo (con l'eccezione di Far Cry Primal, che fa molto affidamento sull'IPC single core), ma c'è molto più margine per l'esa-core i5 8400. Ciò che abbiamo riscontrato è che, anche con entrambe le patch in atto, alcuni giochi non fanno riscontrare alcuna differenza: Il pesantissimo benchmark CPU di Ashes of the Singularity rimane costante in tutte e tre le run dei test, così come accade nella nostra run a Notre Dame in Assassin's Creed Unity, ove le differenze ricadono nel margine d'errore. Crysis 3, affamato di performance della CPU, non mostra segni di cedimento con Meltdown mentre con la patch Spectre applicata si perde solamente l'1 percento di prestazioni. Far Cry Primal? Perde 1fps a ogni patch di sicurezza che installate.

La patch Meltdown ha causato una riduzione del 3,6 percento delle prestazioni durante l'esecuzione del nostro test nella Valle Geotermica di Rise of the Tomb Raider. Comunque, il nostro test di The Witcher 3, che impatta molto sullo storage e sulla banda di memoria, ha innalzato il deficit al 9,4 percento con l'aggiornamento BIOS per coprire la falla di Spectre. Cosa interessante, lanciando nuovamente lo stesso test su un (meno potente) Core i7 4790K, abbiamo avuto un impatto solamente del 3 percento (ma in quel momento non c'era disponibile alcun aggiornamento firmware di sicurezza per la nostra scheda madre Z97, il che significa che abbiamo solo potuto testare l'impatto causato dalla patch Meltdown.

Quello vediamo al momento è solo la punta dell'iceberg che potrebbe anticipare una lunga serie di patch, ma ad oggi ci sono sia buone che cattive notizie.

Quella buona è che le performance si stanno mantenendo: i nostri test spingono artificialmente le prestazioni delle CPU al limite in un mondo in cui è invece la GPU il principale fattore limitante nei giochi. Ed anche con quest'artificiosità, solo un gioco è protagonista di un palpabile impatto alle prestazioni ma solamente in una parte di quello che all'atto pratico è un gioco veramente ben ottimizzato, che abbiamo scelto infatti per i nostri stress test per la CPU. Gran parte di The Witcher 3 gira molto più fluidamente.

La cattiva notizia è collegata a Spectre. Prima di tutto, la completa estensione del problema e del suo possibile sfruttamento potrebbe implicare che sarà un guaio per gli anni a venire, ma la vera preoccupazione sta nel micro-codice che i produttori rilasceranno per i sistemi più vecchi, e di conseguenza i firmware che i produttori potrebbero o meno rilasciare per le CPU di generazioni precedenti. In un mondo in cui processori della generazione Sandy Bridge 2011 come il Core i5 2500K sono ancora largamente utilizzati nei PC gaming, gli utenti dovrebbero cogliere l'opportunità per eseguire un upgrade? Alternativamente, con tante di queste CPU ancora in uso, forse Intel ed i produttori di schede madri non dovrebbero assicurarsi che questi sistemi siano più sicuri possibile? Continueremo a seguire la situazione da vicino nelle settimane ed i mesi a venire fino a quando sarà chiara la piena estensione del problema, e di conseguenza i rimedi adottati per risolvere questo increscioso incidente.

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Richard Leadbetter

Richard Leadbetter

Technology Editor, Digital Foundry

Rich has been a games journalist since the days of 16-bit and specialises in technical analysis. He's commonly known around Eurogamer as the Blacksmith of the Future.

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