还在担心消费降级？电脑手机的性能降级更加真实可见

原创 存储极客 2018-09-23 08:25:42
IOS12性能到底提升了还是降低了？底层剖析性能影响
苹果IOS 12到底让手机变快了吗？除了众说纷纭的升级感受，也可以听听存储极客在本文中的分析。我们是否迎来了消费降级时代还是一个处于争论当中的话题，不过今年世界上几乎每一个人都经历了电脑和手机的"性能降级"，只是很多人并没有意识到它的影响。


IOS11之所以称为最糟糕的一代IOS系统，其中跟今年年初曝光的Meltdown熔断与Spectre幽灵两个漏洞有关。关于这两个CPU漏洞，见诸媒体报道的影响主要瞄准了英特尔的牙膏回挤。


实际上，手机使用的arm架构CPU也在影响之列，iPhone也不例外。这两个CPU漏洞带来的是切实发生的全球性"性能降级"。大家感受到的耗电速度增加、小内存型号的后台应用更加频繁地被释放，其中都有因为修补两个CPU漏洞而付出的代价。IOS从11.1开始加入了针对两个漏洞的补丁。


有了IOS11的铺垫，用户感受到的IOS12性能提升就非常明显了。为什么IOS 12可以在CPU硬件没有发生改变的情况下，就能提升手机的性能表现？


仔细观察众多网上的对比评测可以发现，iPhone老机型升级IOS12之后最明显的提升是系统自带应用（比如相机、天气）打开速度相比IOS11明显加快，而其他用户自己安装的应用打开速度则普遍没有提升，甚至还没有IOS10快。


重点来了：IOS12是如何做到系统原生自带应用性能提升的，又为什么对其他用户自己安装的应用没有效果？
CPU漏洞补丁之所以会影响电脑和手机的性能，是因为应用程序运行在User Mode用户态，而涉及到IO等硬件交互沟通的功能由运行在Kernel Mode内核态的操作系统完成。应用态的限制比较严格，可以阻止应用程序肆意妄为地偷看不属于它的内存数据（比如密码、OS内核数据、其他进程的数据等），但要完成IO数据交换，又必须要直接访问硬件功能，这个只有在内核态才能完成。补丁为了消除CPU漏洞的影响，不可避免的影响到CPU在用户态和内核态之间切换的效率。
要利用这两个CPU漏洞必须要拥有本地代码执行权限，对于IOS自带应用，苹果知道它们是安全的，在IOS 12的优化当中很可能对它们进行了豁免，不再受补丁负优化的性能相比IOS11自然就大幅提升了。而对于其他应用，即便是苹果App Store里通过了审核的内容，苹果也无法100%肯定它们始终会安分守己，因为应用是可以联网加载和执行外部代码的（比如Javascript），这些代码可以在手机上本地执行，从而带来漏洞攻击的风险。
基于以上事实，IOS 12无法在修复漏洞同时，恢复所有应用的使用性能。无论如何优化，它的效率都难以比IOS 10更高：大家平时用的最多的头条、抖音、微博、游戏，可都是受到补丁影响的App应用。注意存储极客这里说的是"效率"，而不是"性能"。通过牺牲电池续航时间，更多利用CPU大核跑高频率，是可以优化性能的，但是此处提升的不是效率。
当然，以上只是存储极客的猜测，并没有机会进行代码分析来实际佐证。我们不妨看电脑上的对比。英特尔CPU受漏洞影响最明显，在打完补丁以后也并不是所有应用的速度都受影响。比如CPU-Z跑分、WinRAR基准测试的成绩就没有影响：因为这些测试中没有频繁的进行用户态与内核态的切换，补丁的影响微乎其微。这就是厂商告诉你们测试结果表明补丁影响甚微的凭证了。


那么哪些测试能最直观展现漏洞补丁带来的性能降级呢？固态硬盘测试，尤其是随机读写测试，CPU几乎全程在进行用户态和内核态的反复切换。下图是打完补丁前后，东芝RC100 NVMe固态硬盘的性能对比，重点请看4K Q1T1与4K Q32T1，补丁对性能的影响程度非常大。


或许有朋友会认为，我平时不跑固态硬盘测试，是不是对我就没有影响了呢？很遗憾，所有应用程序启动和运行中都是要读写硬盘的。无论你是使用传统的SATA固态硬盘，还是最新的NVMe固态硬盘，都无法回避漏洞补丁带来的性能降级：除非你通过注册表禁用补丁。




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尽管漏洞对各种硬盘"一视同仁"，不过NVMe相比SATA（AHCI协议）的优势依然明显。即便有漏洞的影响，NVMe固态硬盘的读写延迟依然远低于SATA固态硬盘。作为普通消费者，我们无法改变CPU漏洞补丁带来性能降级的事实，但更高效的NVMe固态硬盘是保持更优秀电脑使用体验的必由之路。


IOS 12和IOS 10到底哪个快？CPU漏洞补丁到底给我们带来了多少影响？这些问题之所以一直悬而未决，是因为日常应用的启动毕竟不像SSD固态硬盘跑分那么频繁的进出CPU内核态，打开一个软件总共只需要一两秒的时间，那么差上零点几秒的话就很难让人一目了然。


对于iPhone用户，如果你当前使用的IOS11，那么毫无疑问你应该升级IOS 12，这也是大家已经讨论出来的主流结论。如果还在使用IOS 10系统，除非你对IOS 12带来的几个新功能特性特别感兴趣，否则不升级的您也不会后悔。对于电脑用户来说，建议可能会有所不同，全新的NVMe固态硬盘正在快速普及当中，升级NVMe并搭配最新的操作系统不仅安全，也能充分发挥HMB主机内存加速特性的性能优势。

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最近压力山大啊！

骂人也是要有水平的！

楼主的等级很高啊！