SMT有利也有弊，我們究竟該如何掌控？
作者 | Matt Fleming
譯者 | 彎月，責編 | 屠敏
以下為譯文：
無論你在哪台計算機上閱讀此文，作業系統顯示的CPU很有可能並非是實際的物理處理器。 這是因為大多數現代處理器都使用同時多線程（simultaneous multithreading，即SMT），通過並行執行任務來提高性能。
英特爾的SMT實現是眾所周知的超線程（hyperthreading），最初於2002年引入，旨在不增加時鐘頻率的前提下提高奔騰4和志強CPU的性能。直到2008年英特爾推出Nehalem微體系結構之前，除了酷睿產品線之外的大多數英特爾的CPU都支持超線程技術（HTT）。最近，英特爾宣布他們的酷睿產品線將不再使用超線程。
AMD也涉足了SMT，下圖顯示了Zen微體系結構中SMT的工作方式。
如上圖所示，有些組件專屬於每個線程，而有些組件則被共享。哪些部分被共享了？這取決於實現方式，不同的微體系結構也不盡相同。但通常都是執行單元的某部分被共享。
對於x86架構，SMT線程通常成對出現，這些線程在訪問共享處理器硬體時需要互相競爭。SMT有效地利用了線程在硬體使用方面的天然差距。或者如Pekka Enberg所說：
使用SMT有利也有弊。
SMT的好處
與完整地複製處理器資源相比，SMT實現在晶片尺寸和功耗方面的效率要高很多。
英特爾聲稱，如果用SMT處理多線程工作負載，那麼晶片尺寸只需增加不到5%，就可以換來 30%的性能提升。
實際的效果在很大程度上取決於工作負載，而且正如一切性能相關的問題一樣，確定效率提升的唯一方法就是自己進行測試。
我支持SMT的另一個原因是現代 x86 CPU 統統使用了SMT。因此，這是最簡單的提高性能的方式。你只需要確保在BIOS配置中打開SMT即可。
SMT的弊端
SMT最大的優勢以及最大的劣勢之一就在於，作業系統並不會明確指示SMT是否已啟用。在大多數情況下，這都沒問題的，因為這是不必要的干擾。但是，在諸如容量規劃、對系統調優以處理實時負載等問題上，人們的確需要知道SMT是否已經啟用。
比如，在把物理CPU分配給虛擬機時，如果不知道SMT是否已啟用，那麼很容易認為將CPU數量加倍就能讓性能加倍，但在絕大多數情況下這種希望都會落空，因為這些CPU實際上是SMT，它們會互相競爭處理器資源。
現代x86處理器擁有很多核心（最新的AMD Rome CPU擁有64個核心，頂配的英特爾酷睿i9有18個核心），即使不需要啟用SMT也能獲得很多性能。
但不利於SMT的最大原因，也是最主要的原因，就是近年來層出不窮的安全漏洞，包括L1TF和MDS。
2018年8月，OpenBSD建議完全禁用SMT，它是第一個提出這種建議的作業系統，因為它認為SMT會出現更多的漏洞。事實證明這種做法是正確的。
上個月，Greg Kroah Hartman 在 Open Source Summit 上發表的演講中，對OpenBSD的前瞻性做法大為讚賞，他表示他十分「敬重」OpenBSD這個項目，因為他們做出了艱難的決定，在性能和安全中選擇了安全。
如何禁用SMT
許多用戶都在考慮完全禁用SMT。至於是否應該禁用，取決於你的個人情況。
但如果你想禁用，那麼首先應該進行性能測試，以理解禁用SMT對性能的影響。也就是說，你需要一種方便的做法來啟用或禁用SMT。
通常你需要修改BIOS設置，但如果你無法訪問BIOS，並且使用的是Linux，那麼可以在/sys/devices/system/cpu/smt/control文件中指定"off"來禁用SMT，如下所示：
$ nproc
4
$ echo off > /sys/devices/system/cpu/smt/control
$ nproc
2
如果想重新啟用 SMT，則只需要在同一個文件中指定"on"即可。
那麼，我們是否應該保留SMT？我們無法保證今後不會發生晶片級別的安全漏洞，因此如果你擔心安全問題，那麼最可靠的做法就是禁用SMT。如果你擔心會損失性能，那就需要運行性能測試。
原文：https://www.codeblueprint.co.uk/2019/11/05/does-smt-make-sense.html
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