Teljesen megszokott dolog, hogy az operációs rendszerekhez időről-időre frissítések jelennek meg, melyek valamilyen hiba vagy hibák javítását tartalmazzák. Ezek a frissítések a Windows rendszerekhez különböző javítócsomagként érkeznek rendszeresen a Windows Update használatával. Nem történt ez máshogy a napokban sem, amikor is egy biztonsági javítás érkezett a „Meltdown” hibaként elhíresült biztonsági rés javításához. Miért is kell akkor ezzel foglalkoznia a CAD/CAM rendszerek felhasználóinak?
Az előrejelzések alapján a frissítés után az alkalmazások akár 5-30%-ot is lassulhatnak! Ez már annyira jelentős érték is lehet, amely mellett nem lehet elmenni csukott szemmel, ezért megvizsgáltuk, hogyan is érint(het)i ez a frissítés a CAM rendszerek számítási sebességét.
Tisztázzuk, mi is ez a Meltdown frissítés!
A tavalyi év során felfedeztek egy hibát, amely az összes eddig gyártott Intel processzorban megtalálható. (A hibás processzorok listája megtalálható az Intel oldalán, szinte biztos, hogy minket is érint ez a probléma, ha Intel processzorunk van!) Ezt a biztonsági hibát kihasználva írható olyan alkalmazás, mellyel kártevő programok férhetnek hozzá titkos adatokhoz (pl. jelszavak.) A “Meltdown” névre keresztelt hiba részletes leírása számos informatikai portálon is megtalálható, ezért ennek elemzésében és magyarázatában nem célunk elmerülni. (Magáról a hibáról a HWSW oldalán olvashatunk részletesen)
A hiba operációs rendszertől független, tehát nem csak a Windows rendszereket érinti, de mivel a legtöbb CAD/CAM rendszer a Windows valamelyik verzióján fut ezért számunkra ez a mértékadó. A “Meltdown” névre keresztelt biztonsági hibával párhuzamosan említett “Spectre” hiba javítására teljesen hasonlóan frissítés készült (vagy készül), mely az AMD és ARM processzorokat is érinti. (Mi csak az elsővel foglalkozunk elemzésünk során, mert a legtöbb CAD/CAM rendszert futtató PC-ben Intel processzor és Windows operációs rendszer található.)
Miért kell foglalkoznunk ezzel a frissítéssel?
Eddig is rendszeresen érkeztek frissítések a Windows rendszerekhez, de ez a mostani lehet, hogy közvetlenül is érinteni fogja a CAD/CAM rendszerek felhasználóit. Általában ezeknek a frissítéseknek nincsen hatása az operációs rendszeren futó alkalmazások működésére. Nem úgy ez a frissítés, melynek (mellék)hatására várhatóan nem „javulás” lesz tapasztalható, hanem éppen 5-30% lassulás várható az alkalmazások futtatása során!
Sajnos a hiba hardveresen nem javítható, hiszen minden CPU nem gyártható újra és cserélhető ki, ezért csak szoftveresen lehet a javítást megoldani. Mégpedig úgy, hogy az operációs rendszerekhez (Windows, Linux, MacOS) hibajavítást készítettek (vagy készítenek) a gyártók, melyben a javítást csak úgy tudták megoldani, hogy a rendszeren futtatott alkalmazások várhatóan lassulnak. Természetesen egy adott program egy bizonyos műveletének lassulása előre nem megjósolható, illetve az sem biztos, hogy tapasztalunk ilyen lassulást.
Melyik Windows verziót érinti ez a frissítés?
Mivel nem operációsrendszer-függő a hiba, ezért Windows 7 vagy annál újabb (Windows 8.1 és Windows 10) rendszerekhez is elkészül a frissítés. A legtöbb CAD/CAM rendszert futtató gépen már a Windows 10 fut, ezért itt nézzük meg pontosabban, hogyan is deríthető ki, hogy települt-e már a frissítés illetve mikor települ ez a frissítés.
Windows 10-re a “Meltdown” frissítés a 16299.192 verzióval érkezik. Ha ennél korábbi a rendszerünk verziószáma (pl. 26299.125) akkor még nem települt ez a frissítés. A frissítés alkalmazásához szükséges, hogy a rendszeren futó vírusirtó program kompatibilis legyen ezzel a frissítéssel, ezért az csak akkor települ, ha ez teljesül. A szükséges feltételekről a Microsoft oldalán olvashatunk részleteket.
Most akkor tényleg lassulni fog a CAM rendszerem a frissítés után?
A kérdés nyomába eredtünk, hiszen azért ez egy igen jelentős problémát vet fel: A CAD/CAM rendszereket futtató PC-kbe nem véletlenül vásárolnak igen drága processzorokat, hogy a számítási teljesítményük kielégítő legyen az elvégezendő feladatok számára. Ilyen feladat lehet például a CAM rendszerek CPU igényes pályaszámítása. Ez egy igen kényes pont, hiszen a CAM rendszerek „jóságának” egyik mérőszáma, hogy milyen gyorsan számolja a szerszámpályákat. Mivel a frissítés az operációs rendszeren futtatott alkalmazások lassulását eredményez(het)i, ezért a lassulás (ha történik ilyen) várhatóan az összes CAM rendszert érinti!
Természetesen azt nem állíthatjuk, hogy minden CAM rendszer minden szerszámpálya számításánál egységes mértékű lassulást tapasztalhatunk majd, de várhatóan valamilyen mértékű számítási lassulás érzékelhető lesz.
A mérési körülmények
A vizsgálatunk során 3 különböző, hazánkban is elterjedt CAM rendszert vizsgáltunk Windows 10 operációs rendszeren futtatva. A teszt konfiguráció egy Intel i7-4700MQ processzorral rendelkező PC volt, melynek abszolút számítási teljesítménye nem befolyásolja (jelentősen) az összehasonlító mérésünket. (Bár néhány vizsgálat pont arra mutat rá, hogy a régebbi processzoroknál, illetve a korábbi Windows verzióknál a lassulás mértéke nagyobb lehet.) A vizsgálat során egy nagyoló és egy simító szerszámpálya számítását végeztük el többször mindhárom CAM rendszerben és átlagoltuk a pályák számításához szükséges időt a frissítés telepítése előtt és után. Természetesen a mérések között más változtatást nem végeztünk a rendszeren.
A mérési eredmények
A lassulás pontos meghatározásához természetesen igen sok mérést kellet volna elvégeznünk, hogy a különbséget lehetőleg kis hibával tudjuk megmondani. Ehhez viszont nagyon sok időre lenne szükség, hiszen a méréseket nem tehettük meg rövid idő alatt kiszámítható szerszámpályák számításával, mert ekkor az eredményeket a számításra szánt idő mellett egyéb összetevők (pl. grafikai megjelenítés) is jelentősebben befolyásolták volna.
A mérés feltételei:
Operációs rendszer: Windows 10 (előtt: 16299.125 után: 16299.192)
CPU: Intel i7-4700MQ (2.4 GHz)
Eredmények:
Nagyolás:
Átlagidők a frissítés előtt – után (s)
CAM1 (v1) : 374 (hiba: 1) – 370 (hiba: 2)
(v2) : 405 (hiba: 1) – 420 (hiba: 4)
(v3) : 390 (hiba: 1) – 382 (hiba: 2)
CAM2 : 312 (hiba: 2) – 332 (hiba: 1)
CAM3 : 300 (hiba: 0) – 296 (hiba: 4)
Simítás:
Átlagidők a frissítés előtt – után (s)
CAM1 (v1) : 130 (hiba: 1) – 133 (hiba: 1)
(v2) : 218 (hiba: 0) – 220 (hiba: 2)
(v3) : 236 (hiba: 0) – 240 (hiba: 4)
CAM2 : 248 (hiba: 0) – 260 (hiba: 4)
CAM3 : 330 (hiba: 0) – 332 (hiba: 1)
hiba = maximális eltérés a középértéktől
Összesen: 294 (hiba: 1) – 299 (hiba: 2.5)
Lassulás: ~2% ~ hiba: 2.5%
Konklúzió
Mivel a méréseink (hozzávetőleges) átlagos hibája (2%), amely közel egyenlő a lassulás (hozzávetőleges) átlagos mértékével (2%), ezért elmondhatjuk, hogy a Windows “Meltdown” frissítésnek nincsen jelentős hatása a vizsgált CAM rendszerek (általunk vizsgált) pályaszámítási sebességére. Várhatóan egy átlagos CAD/CAM felhasználásra szánt, Windows 10 rendszert futtató számítógépen a legtöbb CAM rendszer pályaszámítási sebességében nem fogunk észrevenni lassulást (ezért is nem láttuk szükségesnek feltüntetni a tesztelt szoftverek nevét). Természetesen egy régebbi processzort használó számítógépen, egy korábbi Windows verzió alatt futó CAM rendszer teljes munkafolyamatában valószínűleg nagyobb lassulás lesz tapasztalható, de ennek mértéke sem lesz valószínűleg akkora, hogy csak ezért a lassulás miatt javasolt legyen azt újabbra cserélni. Illetve nem szükséges várnunk a CAM rendszerekhez érkező “Meltdown sebesség javítást”.