Intel® Transactional Synchronization Extensions (Intel® TSX) Speicher- und Leistungsüberwachungs-Update für Intel® Prozessoren

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16.10.2024

Das Intel Platform Update (IPU) 2021.2 und neuere Versionen enthalten ein Mikrocode-Update, das sich auf das Verhalten der Intel® Transactional Synchronization Extensions (Intel® TSX) und der Performance Monitoring Unit (PMU) auf den folgenden Prozessoren auswirkt:

Tabelle 1: Von IPU 2021.1-Änderungen an Intel TSX und PMU betroffene Prozessoren

Familien-Modell Stepping Prozessorreihen / Prozessornummernreihe
06_4EH, 06_5EH Alle Intel® Core™ Prozessoren der 6. Generation und Intel® Xeon® Prozessoren der Produktfamilie E3-1500M v5 und E3-1200 v5 basierend auf der Skylake-Mikroarchitektur
06_8EH <=0xB Intel® Core™ Prozessoren der 7./8. Generation und Intel® Pentium® Prozessoren basierend auf der Kaby Lake/Coffee Lake/Whiskey Lake-Mikroarchitektur
06_9EH <=0xC Intel® Core™ Prozessoren der 8./9. Generation und Intel® Pentium® Prozessoren basierend auf Coffee Lake Mikroarchitektur

Intel® TSX ist eine Technologie zur Aktivierung von Hardware-Transaktionsspeicher. Die PMU misst Leistungsereignisse mithilfe von Leistungszählern. Weitere Informationen zu Intel® TSX finden Sie in den Webressourcen zu Intel® Transactional Synchronization Extensions. Weitere Einzelheiten zur PMU finden Sie im Abschnitt Leistungsüberwachung im Intel® Software Developer's Manual (Intel® SDM) Volume 3.

Wenn das Mikrocode-Update der IPU 2021.1 und höher angewendet wird, treten die folgenden Änderungen auf den betroffenen Prozessoren auf:

  • Intel® TSX sind standardmäßig deaktiviert.
  • Der Prozessor erzwingt standardmäßig den Abbruch aller RTM-Transaktionen (Restricted Transactional Memory).
  • Es wird ein neues CPUID-Bit CPUID.07H.EDX[11](RTM_ALWAYS_ABORT) aufgelistet, das der aktualisierten Software anzeigt, dass der geladene Mikrocode den RTM-Abbruch erzwingt. Informationen zur CPUID-Anweisung finden Sie im Abschnitt Prozessoridentifizierung und Funktionsbestimmung im Intel® SDM.
  • Auf Prozessoren, die RTM-Unterstützung auflisten, werden die CPUID-Enumerationsbits für Intel TSX (CPUID.07H.0H.EBX[11] und CPUID.07H.0H.EBX[4]) nach dem Microcode-Update weiterhin standardmäßig festgelegt.
  • Bei Workloads, die von Intel® TSX profitiert haben, kann es zu Leistungsänderungen kommen.
  • Die Systemsoftware kann die neue Funktion im Model-Specific Register (MSR) 0x10F TSX_FORCE_ABORT[TSX_CPUID_CLEAR] verwenden, um die Hardware Lock Elision (HLE) und RTM-Bits zu löschen, um der Software anzuzeigen, dass Intel® TSX deaktiviert ist.

Darüber hinaus wird Intel TSX in zwei weiteren CPUIDs mit IPU 2021.2 standardmäßig deaktiviert.

Tabelle 2: Prozessoren, die von den Änderungen der IPU 2021.2 an der Intel TSX betroffen sind

Familien-Modell Stepping Prozessorreihen / Prozessornummernreihe
06_8EH 0xC Intel® Core™ Prozessoren der 8./10. Generation, Intel® Pentium™ Prozessoren und Intel® Celeron® Prozessoren auf Basis von Whiskey Lake-, Comet Lake- und Amber Lake-Mikroarchitekturen
06_9EH 0xD Intel® Core™ Prozessoren der 9. Generation und Intel® Xeon® E-Prozessoren basierend auf der Coffee Lake-H-Mikroarchitektur

Wenn der IPU 2021.2-Mikrocode geladen wird, gelten die gleichen Änderungen, die auf die Prozessoren in Tabelle 1 angewendet wurden, auch für die in Tabelle 2 aufgeführten Prozessoren, mit zwei Unterschieden:

  • Die PMU auf diesen Prozessoren ist von dem Microcode-Update nicht betroffen.
  • Auf diesen Prozessoren verwendet die Systemsoftware möglicherweise ein Bit im Model-Specific Register (MSR) 0x122 TSX_CTRL[TSX_CPUID_CLEAR], um die Hardware Lock Elision (HLE) und RTM CPUID-Bits zu löschen, um der Software anzuzeigen, dass Intel TSX deaktiviert ist.

The Performance Monitoring Impact of Intel® Transactional Synchronization Extension Memory Ordering Issue (PDF) enthält Details zu den Verhaltensänderungen bei Intel TSX und PMU aufgrund des aktualisierten Mikrocodes in IPU 2021.1 und späteren Versionen und ist ein Leitfaden für PMU-Treiberentwickler und Entwickler von Performance-Tools. Intel geht nicht davon aus, dass sich dieses Microcode-Update auf Benutzer auswirken wird, die die PMU nicht oder nur aktualisierte PMU-Treiber und -Tools verwenden. Einige fortgeschrittene Benutzer von Performance Monitoring (Perfmon) müssen möglicherweise ihre Erfassungsskripte und -methoden ändern. Das Intel® Transactional Synchronization Extension (Intel® TSX) Disable Update for Selected Processor Technical Paper (PDF) enthält Details zu den Änderungen des Intel TSX Verhaltens aufgrund des aktualisierten Mikrocodes in IPU 2021.2. Dieses technische Dokument sollte auch von Entwicklern überprüft werden, die Intel® Software Guard Extensions verwenden (Intel® SGX).

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