Время от времени в прессу попадает информация о новых критических утечках, найденных в современных процессорах Intel. Некоторые эксперты уверены, что компания оставляет заплатки, которыми пользуются американские спецслужбы, но в данном материале мы обойдёмся без конспирологических теорий. Несколько лет назад компания Intel с большим трудом решила проблемы с целым рядом уязвимостей, а аналитики уверяют, что выпущенные заплатки никак не повлияли на общую производительность. Недавно стало известно о том, что несколько поколений процессоров Intel столкнулись с новым вызовом, а речь идёт об уязвимости Downfall, которая ставит безопасность миллионов компьютеров под угрозу. Проблема затрагивает множество поколений микропроцессоров Intel, а компания в оперативном порядке выпустила обновлённый микрокод, который должен на программном уровне устранить образовавшиеся дыры. Вначале сообщалось, что заплатка не оказывает влияния на быстродействие, но есть все основания полагать, что в некоторых сценариях производительность падает до 39% в случае использования нагрузки AVX2 и AVX-512, включая инструкцию Gather.
Суть уязвимости Downfall (CVE-2022-40982) связана с функцией оптимизации памяти внутри процессоров Intel. Речь идёт об использовании инструкции Gather, ускоряющей работу процессора, во время извлечения данных из тех или иных участков памяти. Как выяснилось, инструкция Gather даёт в руки хакерам доступ к внутренним аппаратным регистрам программному обеспечению, что позволяет использовать информацию, хранящуюся в другом программном обеспечении на ПК. Уязвимость затрагивает широкий спектр процессоров Intel, начиная с архитектуры Skylake и заканчивая Rocket Lake. Таким образом, практически все, кроме последних моделей процессоров Intel, таких как Alder Lake, Raptor Lake или Sapphire Rapids, могут быть подвержены риску.
Сегодня главный вопрос, который интересует пользователей, заключается в том, какое влияние на производительность процессоров окажет заплатка. Эксперты Linux Phoronix изучили влияние заплатки на несколько следующих процессоров: Xeon Platinum 8380 (Ice Lake), Xeon Gold 6226R (Cascade Lake) и Core i7-1165G7 (Tiger Lake). В ходе испытаний были задействованы реальные программные комплекты из экосистемы Intel oneAPI. Результаты тестов над Xeon Platinum 8380 показали снижение производительности примерно на 6% в приложении OpenVKL 1.3.1. В случае программы OSPRay 2.12 производительность упала на 34%. Это привело к тому, что расчёты систем, связанных с искусственным интеллектом, сильно замедлились. Например, в задачах Neural Magic DeepSparse 1.5, Tencent NCNN и QMCPACK быстродействие уменьшилась до 17%.
Аналогичное ухудшение производительности было замечено и при тестировании Xeon Gold 6226R. Процессор Cascade Lake в приложении OSPRay 2.12 показал потерю производительности до 33%, а в Neural Magic DeepSparse 1.5 до 20%. Что касается Core i7-1165G7, Phoronix провёл небольшое количество тестов, достаточных для демонстрации снижения производительности после применения микрокода с заплаткой. Например, в OpenVKL 1.3.1 производительность Core i7-1165G7 снизилась на 11%, а в OSPRay 2.12 быстродействие просело в диапазоне от 19% до 39% по сравнению с исходной производительностью Core i7-1165G7. Отдельно отмечается, что использование заплатки для устранения уязвимости Downfall оказалось не таким критичным, как предполагала компания Intel. Напомним, там опасались, что в некоторых сценариях скорость упадёт до 50%. Следует отметить, что инструкции AVX не ограничиваются тестами в области искусственного интеллекта или высокопроизводительных вычислений. Они могут быть затронуты и в других сценариях, таких как видеокодирование. Возникает вопрос, какие другие рабочие задачи могут показать негативное воздействие от мер по устранению проблемы. По данным Phoronix, наиболее сильно пострадали задачи, связанные с высокопроизводительными вычислениями.
Эксперты пишут, что обновление микрокода не является обязательным, а значит каждый решает самостоятельно, стоит ли ему идти на определённые жертвы. Добавим, что со временем специалистам Intel удаётся нивелировать потерю производительности благодаря выпуску более зрелого микрокода.
