Łatka dla Downfall ogranicza wydajność procesorów Intela nawet o 39%

Intel ujawnił lukę w zabezpieczeniach o nazwie Downfall, która dotyczy wielu generacji procesorów firmy, sięgając do modeli 11. generacji, czyli całkiem świeżych. Producent chipów wprowadził zaktualizowany mikrokod na poziomie oprogramowania, łatając tę lukę. Jednak wywołało to pewne zaniepokojenie ze względu na potencjalny deklarowany wpływ na wydajność, sięgający do 50% w przypadku obciążeń AVX2 i AVX-512 obejmujących instrukcję Gather.

Downfall - o co chodzi?

Przypominamy, że Downfall (CVE-2022-40982) jest powiązany z funkcją optymalizacji pamięci w procesorach Intela. Wykorzystuje instrukcję Gather, która przyspiesza procesor, gdzie chipy Intela pobierają dane rozproszone w różnych miejscach w pamięci. Instrukcja Gather nieumyślnie naraża wewnętrzne rejestry sprzętowe na działanie oprogramowania, umożliwiając dostęp do danych przechowywanych przez inne oprogramowanie. Downfall dotyczy głównych procesorów Intela i procesorów serwerowych, od mikroarchitektury Skylake po Rocket Lake. O ile nie posiadacie CPU z dwóch najnowszych generacji Intela, to zagrożenie dotyczyć może także waszych PC. Intel opublikował obszerną listę wszystkich narażonych układów.

Intel ujawnił lukę w zabezpieczeniach o nazwie Downfall, która dotyczy wielu generacji procesorów firmy. Łatka mocno obniża wydajność CPU w niektórych zastosowaniach.

Łatka obniża wydajność CPU

Głównym problemem jest to, w jaki sposób łatka wpływa na wydajność procesorów Intela. Phoronix oceniło, jak wygląda to w przypadku Linuksa. Serwis przetestował parę procesorów Xeon Platinum 8380 (Ice Lake), układ Xeon Gold 6226R (Cascade Lake) oraz model Core i7-1165G7 (Tiger Lake). 

Okazało się, że dwa Xeon Platinum 8380 były o około 6% wolniejsze w OpenVKL 1.3.1. W OSPRay 2.12 Phoronix odnotowało spadek wydajności do 34%. Łatki spowodowały też znaczne zmniejszenie obciążeń AI, takich jak Neural Magic DeepSparse 1.5, Tencent NCNN i QMCPACK, z redukcją nawet o 17%. Wyniki benchmarku Xeon Gold 6226R wykazały podobne spadki wydajności. Układ Cascade Lake stracił do 33% w OSPRay 2.12 i do 20% w Neural Magic DeepSparse 1.5.

W przypadku Core i7-1165G7, Phoronix przeprowadziło na nim tylko trzy testy, ale to wystarczyło, aby pokazać, że i w tym przypadku nie obyło się bez utraty wydajności. I tak Core i7-1165G7 odnotował o 11% słabszy wynik w OpenVLK 1.3.1, a w OSPRay 2.12 spadek wynosił zaś od 19% do 39%.

Mogło być gorzej

Dobrą wiadomością z tych pierwszych testów Phoronix jest to, że spadek wydajności wynikający z łagodzenia skutków Downfall był niższy niż przewidywane przez Intela 50%. Jednak zła wiadomość jest taka, że ​​wciąż mówimy o dużych różnicach. Instrukcje AVX nie ograniczają się również do testów obciążenia AI lub HPC. Można je znaleźć w innych obciążeniach, takich jak kodowanie lub transkodowanie wideo. Logicznie rzecz biorąc, interesujące byłoby sprawdzenie, na które obciążenia negatywnie wpłynęły łatki związane z Downfall. Ze wstępnych testów Phoronix wynika, że ​​najbardziej dotknięte są obciążenia HPC.

Aktualizacja mikrokodu nie jest obowiązkowa. Intel oferuje mechanizm rezygnacji z upadate'u w celu przywrócenia wydajności procesora w przypadku obciążeń wymagających dużej wektoryzacji. Obecnie toczy się debata na temat złożoności pomyślnego przeprowadzenia ataku z wykorzystaniem luki Downfall. Exploit wydaje się ogólnie trudnym zadaniem, ale ostatecznie ostatecznie każdy musi podjąć samodzielnie decyzję, czy bardziej ceni swoje bezpieczeństwo czy wydajność. Na razie nic nie wskazuje na to, aby łatki miały obniżać osiągi w grach, więc dużo zależy też od tego, do czego wykorzystujemy CPU.