Hogyan befolyásolja a meghibásodás és a frekvenciahibák a számítógépemet?
A számítógépes processzorok hatalmas formatervezési hibájával rendelkeznek, és mindenki kódol, hogy megjavítsa. A két biztonsági lyuk közül csak az egyiket lehet javítani, és a javítások lassabbak lesznek a PC-k (és a Mac-ek) Intel chipjeivel.
frissítés: A cikk egy korábbi verziója szerint ez a hiba az Intel chipjeire jellemző, de ez nem az egész történet. Valójában vannak két itt nagy sebezhetőség, most „Meltdown” és „Spectre”. A Meltdown nagyrészt az Intel processzorokra jellemző, és az összes CPU modellt érinti az elmúlt évtizedekben. Az alábbi cikkhez további információkat találtunk a két hibáról, és ezek közötti különbségről.
Mi az összeomlás és a spektrum??
A Specter egy „alapvető tervezési hiba”, amely a piacon minden CPU-ban létezik, beleértve az AMD-t és az ARM-et, valamint az Intel-t. Jelenleg nincs szoftverjavítás, és valószínűleg teljes körű hardver-átalakítást igényel a CPU-k számára, bár szerencsére a biztonsági kutatók szerint meglehetősen nehéz kihasználni. Lehetőség van bizonyos Spectre támadások elleni védelemre, és a fejlesztők dolgoznak rajta, de a legjobb megoldás a CPU hardver újratervezése minden jövőbeli zsetonra.
A lebomlás alapvetően a Specter-t rosszabbá teszi, ha a mag mögöttes hibáját sokkal könnyebb kihasználni. Ez lényegében egy további hiba, amely az elmúlt néhány évtizedben az összes Intel processzort érinti. Ez is hatással van néhány high-end ARM Cortex-A processzorra, de ez nem érinti az AMD chipeket. A Meltdown a mai napig az operációs rendszerekben van javítva.
De hogyan működnek ezek a hibák?
A számítógépen futó programok különböző biztonsági jogosultságokkal működnek. Az operációs rendszer kernel - a Windows kernel vagy a Linux rendszermag - például a legmagasabb szintű jogosultságokkal rendelkezik, mivel fut a show. Az asztali programok kevesebb jogosultsággal rendelkeznek, és a kernel korlátozza azt, amit tehet. A rendszermag a processzor hardverjellemzőit használja, hogy segítse néhány ilyen korlátozás érvényesítését, mert gyorsabb, ha hardvert használnak, mint a szoftver.
A probléma itt a „spekulatív végrehajtás”. Teljesítményi okokból a modern CPU-k automatikusan utasításokat futtatnak, amelyeket úgy gondolnak, hogy futtatniuk kell, és ha nem, egyszerűen visszacsévélhetik és visszaadhatják a rendszert az előző állapotába. Azonban az Intel és néhány ARM processzor hibája lehetővé teszi, hogy a folyamatok olyan műveleteket hajtsanak végre, amelyeket általában nem tudnak futtatni, mivel a műveletet a processzor előtt zavarja, hogy ellenőrizze, hogy engedélyt kell-e működtetni. Ez a Meltdown bug.
A Meltdown és a Spectre alapvető problémája a CPU gyorsítótárában van. Egy alkalmazás megpróbál olvasni a memóriát, és ha valamit a gyorsítótárban olvas, akkor a művelet gyorsabb lesz. Ha megpróbál valamit nem olvasni a gyorsítótárban, akkor lassabb lesz. Az alkalmazás láthatja, hogy valami gyors vagy lassú-e, és bár a spekulatív végrehajtás során minden más megtisztul és törlődik, a művelet végrehajtásához szükséges időt nem lehet elrejteni. Ezután ezt az információt használhatja a térkép memóriájában lévő térkép létrehozására, egyszerre egy kicsit. A gyorsítótár gyorsítja a dolgokat, de ezek a támadások kihasználják ezt az optimalizálást, és biztonsági hibává teszik.
Tehát a legrosszabb esetben a webböngészőben futó JavaScript-kód hatékonyan elolvashatja a memóriát, amelyhez nem férhet hozzá, például más alkalmazásokban tárolt magáninformációkhoz. Különösen veszélyeztetett a felhőszolgáltatók, mint például a Microsoft Azure vagy az Amazon Web Services, amelyek több különböző vállalati szoftvert telepítenek különböző virtuális gépeken ugyanazon a hardveren. Egy személy szoftvere elméletileg kémkedhet egy másik vállalat virtuális gépén. Ez az alkalmazások elkülönítésének bontása. A Meltdown javításai azt jelentik, hogy ez a támadás nem lesz olyan egyszerű, hogy kihúzza. Sajnos ezek az extra ellenőrzések helyére kerülése azt jelenti, hogy bizonyos műveletek lassabbak lesznek az érintett hardveren.
A fejlesztők olyan szoftver javításokon dolgoznak, amelyek nehezebbé teszik a Spectre támadásokat. Például a Google Chrome új webhely-elkülönítési szolgáltatása segít megvédeni ezt, és a Mozilla már gyors változtatásokat hajtott végre a Firefoxon. A Microsoft néhány módosítást is végrehajtott az Edge és az Internet Explorer védelme érdekében a most elérhető Windows Update-ben.
Ha érdeklődik a Meltdown és a Spectre mélyreható részleteiről, olvassa el a Google Project Zero csapatának technikai magyarázatát, aki az elmúlt évben felfedezte a hibákat. További információ a MeltdownAttack.com weboldalán is elérhető.
Mennyi lassabb lesz a számítógépem?
frissítés: Január 9-én a Microsoft kiadott néhány információt a javítás teljesítményéről. A Microsoft szerint a Windows 10 a 2016-os korszakos számítógépeken Skylake, Kabylake vagy újabb Intel processzorokkal „egyjegyű lassulást” mutat, amit a legtöbb felhasználó nem észrevehet. A Haswell vagy egy régebbi CPU-val rendelkező 2015-ös számítógépeken a Windows 10 nagyobb lassulást mutat, és a Microsoft azt várja, hogy egyes felhasználók észreveszik a rendszer teljesítményének csökkenését..
A Windows 7 és 8 felhasználók nem olyan szerencsések. A Microsoft azt mondja, hogy „elvárják, hogy a legtöbb felhasználó észrevegyék a rendszer teljesítményének csökkenését”, amikor a Windows 7 vagy a 8-at használják egy 2015-ös PC-n, a Haswell vagy egy régebbi CPU segítségével. A Windows 7 és 8 nem csak olyan régebbi CPU-kat használ, amelyek nem tudják hatékonyan futtatni a javítást, de a „Windows 7 és Windows 8 több felhasználó-kernel átmenettel rendelkezik a régi tervezési döntések miatt, mint például a rendszermag minden betűkészítése” , és ez is lelassítja a dolgokat.
A Microsoft azt tervezi, hogy saját referenciaértékeket hajt végre és további részleteket bocsát ki a jövőben, de nem tudjuk pontosan, hogy a Meltdown javítása milyen mértékben érinti a napi PC-használatát. Dave Hansen, egy Linux rendszermag-fejlesztő, aki az Intel-nél dolgozik, eredetileg azt írta, hogy a Linux rendszermagban végrehajtott változtatások mindent befolyásolnak. Elmondása szerint a legtöbb munkaterhelés egy számjegyű lassulást mutat, és az átlagosan 5% -os lassulás jellemző. A legrosszabb forgatókönyv azonban egy hálózati teszt 30% -os lelassulása volt, így a feladattól függően változik. Ezek azonban Linux-számok, így nem feltétlenül vonatkoznak a Windowsra. A javítás lelassítja a rendszerhívásokat, így a legtöbb rendszerhívással ellátott feladatok, mint például a szoftverek fordítása és a virtuális gépek futtatása, valószínűleg lelassulnak. De minden szoftverrész néhány rendszerhívást használ.
frissítés: Január 5-től a TechSpot és a Guru3D néhány kritériumot hajtott végre a Windows számára. Mindkét oldal arra a következtetésre jutott, hogy az asztali felhasználóknak nem kell sok aggódnia. Néhány PC-játék egy kis 2% -os lassulást mutat a javításon belül, ami a hibahatáron belül van, míg mások úgy tűnik, hogy azonosak. A 3D-s megjelenítés, a termelékenység szoftver, a fájltömörítő eszközök és a titkosítási segédprogramok nem érintik. A fájlolvasási és írási referenciaértékek azonban jelentős különbségeket mutatnak. A nagy mennyiségű kis fájl gyors elolvasásának sebessége körülbelül 23% -kal csökkent a Techspot referenciaértékeiben, és a Guru3D talált valami hasonlót. Másrészről, Tom's Hardware csak egy 3,21% -os átlagos teljesítménycsökkenést talált a fogyasztói alkalmazások tárolási tesztjével, és azzal érvelt, hogy a „szintetikus referenciaértékek”, amelyek a nagyobb sebességű cseppeket mutatják, nem jelentenek valós felhasználást.
Az Intel Haswell processzorral vagy újabb számítógépekkel rendelkező számítógépek PCID (Process-Context Identifier) funkcióval rendelkeznek, amely segít a javításnak. A régebbi Intel CPU-kkal rendelkező számítógépeknél nagyobb sebesség csökkenhet. A fenti referenciaértékeket a modern Intel CPU-kkal PCID-vel hajtották végre, így nem világos, hogy az idősebb Intel CPU-k hogyan fognak működni.
Az Intel azt mondja, hogy a „nem lehet jelentős” lassulás az átlagos számítógép-felhasználó számára, és eddig is igaz, de bizonyos műveletek lassulást mutatnak. A felhő esetében a Google, az Amazon és a Microsoft minden lényegében ugyanezt mondta: A legtöbb terhelésnél nem tapasztaltak jelentősebb teljesítményhatást a javítások bevezetése után. A Microsoft azt állította, hogy „egy kis [Microsoft Azure] ügyfelek bizonyos hálózati teljesítményhatásokat tapasztalhatnak.” Ezek a kijelentések lehetővé teszik néhány munkaterhelés számára, hogy jelentős lassulást tapasztaljanak. Az Epic Games a Meltdown javítást hibáztatta a szerver problémái miatt Fortnite és közzétett egy grafikonot, amely a javítás telepítése után a felhőszervereiben a CPU-használat óriási növekedését mutatja.
De egy dolog jelentése világos: A számítógép nem fog gyorsabban elérni ezt a javítást. Ha rendelkezik Intel CPU-val, akkor csak lassabb, még akkor is, ha kis mennyiségben van.
Mit kell tennem?
Néhány frissítés a Meltdown probléma javítására már rendelkezésre áll. A Microsoft 2018 január 3-án kiadta a Windows Update rendszeren keresztül a Windows által támogatott verziók vészhelyzeti frissítését, de ez még nem történt meg minden PC-n. A Windows Update, amely megoldja a Meltdown-ot, és néhány védelmet ad hozzá a Specter-hez, KB4056892 nevet kap.
Az Apple már javította a problémát a 2017. december 6-án megjelent MacOS 10.13.2-es verzióval. A Chrome OS 63-mal rendelkező, december közepén kiadott Chromebookok már védettek. A javítások a Linux kernelre is rendelkezésre állnak.
Ezenkívül ellenőrizze, hogy a számítógép rendelkezik-e BIOS / UEFI frissítésekkel. Míg a Windows frissítés rögzítette a Meltdown problémát, az Intel által szállított CPU mikrokódfrissítések UEFI vagy BIOS frissítés útján szükségesek ahhoz, hogy teljes mértékben lehetővé tegyék a védelmet az egyik Spectre támadás ellen. A webböngészőt is frissítenie kell - ahogy a szokásos módon -, mivel a böngészők is védelmet nyújtanak a Specter ellen is.
frissítés: Január 22-én az Intel bejelentette, hogy a felhasználóknak meg kell szüntetniük a kezdeti UEFI firmware-frissítések bevezetését a „magasabb várakozásokból és más előre nem látható rendszer viselkedésből” fakadóan. Az Intel azt mondta, meg kell várnia a végleges UEFI firmware javítást, amelyet megfelelően teszteltek, és nem okoz problémákat a rendszerben. Február 20-tól az Intel stabil mikrokódfrissítéseket adott ki a Skylake, a Kaby-tó és a Coffee Lake számára, amely a 6., 7. és 8. generációs Intel Core platform. A PC-gyártóknak hamarosan meg kell kezdeniük az új UEFI firmware-frissítések kiépítését.
Míg a teljesítménytérés rosszul hangzik, javasoljuk, hogy mindenképpen telepítse ezeket a javításokat. Az operációs rendszerek fejlesztői nem tesznek ilyen hatalmas változtatásokat, kivéve, ha ez nagyon rossz hiba lenne súlyos következményekkel.
A szóban forgó szoftver javítás javítja a Meltdown hibát, és néhány szoftver javítás segíthet a Specter hibájának enyhítésében. De a Spectre valószínűleg továbbra is minden modern CPU-t érint, legalábbis valamilyen formában, amíg az új hardver ki nem oldódik. Nem világos, hogy a gyártók hogyan fogják ezt kezelni, de időközben mindössze annyit tehet, hogy továbbra is használja a számítógépet, és vigyázzon arra a tényre, hogy a Specter-t nehezebb kiaknázni, és valamivel inkább a felhőalapú számítógépekkel kapcsolatos aggályokat, mint a végfelhasználókat asztali számítógépek.
Képhitel: Intel, VLADGRIN / Shutterstock.com.
