Что дает прошивка микрокода процессора. Совершенно альтернативный способ обновления микрокодов

Вы можете оптимизировать работу установленного в вашем компьютере центрального процессора производства Intel или AMD, установив новейшую версию его микрокода. Оптимизация достигается главным образом за счет исправления ошибок стандартного микрокода, получаемого от прошивки материнской платы.

Обновления прошивок BIOS/UEFI вашей материнской платы обычно содержат новые версии микрокодов для поддерживаемых материнской платой центральных процессоров. По этой причине в первую очередь следует убедиться в том, что используется новейшая версия BIOS/UEFI.

Данное руководство позволяет оптимизировать работу лишь тех центральных процессоров, которые были разработаны компаниями Intel и AMD.

Примечания:

• Установка пакета программного обеспечения с микрокодами может привести к нестабильной работе компьютера. По этой причине следует устанавливать данный пакет лишь тогда, когда наблюдаются какие-либо проблемы, связанные с функционированием центрального процессора вашего компьютера!
• Не устанавливайте пакет программного обеспечения с микрокодами центральных процессоров в том случае, если он выпущен раньше, чем прошивка BIOS/UEFI материнской платы вашего компьютера!

1. Центральные процессоры производства компании Intel

В случае использования центрального процессора производства компании Intel вы можете действовать описанным ниже образом.

Примечание: вам нужен пакет программного обеспечения с микрокодами центральных процессоров производства компании Intel, более новый, чем тот, что находится в официальном репозитории дистрибутива? В этом случае вы можете загрузить файл пакета программного обеспечения с расширением .deb из

Менеджер пакетов Synaptic Software

Менеджер пакетов Synaptic «Поиск на компьютере» ), ввести запрос «Synaptic» «Менеджер пакетов Synaptic» Менеджера пакетов Synaptic «Поиск» «microcode» и нажать кнопку «Поиск» рядом с ним.

3.201501106.1 (в данном случае версия 3 пакета была создана 6 ноября 2015 года).

« intel-microcode» и нажать кнопку «Применить»

dmesg | grep microcode

Enter

2. Центральные процессоры производства компании AMD

В случае использования процессоров производства компании AMD данное руководство будет актуально лишь для тех из них, которые были выпущены после 2006 года (AMD K10 и более новые). Если в вашем компьютере установлен один из таких центральных процессоров, вы можете действовать описанным ниже образом.

Примечание: вам нужен пакет программного обеспечения с микрокодами центральных процессоров производства компании AMD, более новый, чем тот, что находится в официальном репозитории дистрибутива? В этом случае вы можете загрузить файл пакета программного обеспечения с расширением .deb из репозитория дистрибутива Debian , в который помещаются пакеты новейших версий. После окончания загрузки файла пакета следует найти его с помощью менеджера файлов и использовать двойной клик для установки микрокодов в систему. По окончании установки необходимо перезагрузить компьютер.

A. В случае использования дистрибутива Ubuntu вам придется установить Менеджер пакетов Synaptic (это можно сделать с помощью приложения Software ). В Linux Mint данный менеджер пакетов присутствует сразу же после установки.

B. В первую очередь следует запустить Менеджер пакетов Synaptic . В дистрибутиве Ubuntu для этой цели следует нажать на белый логотип Ubuntu в верхней части боковой панели («Поиск на компьютере» ), ввести запрос «Synaptic» и выбрать первый из предложенных вариантов приложений «Менеджер пакетов Synaptic» . Не нужно использовать поле быстрого поиска пакетов программного обеспечения главного окна Менеджера пакетов Synaptic , так как соответствующий механизм ненадежен; вместо этого следует нажать кнопку «Поиск» на панели инструментов, в поле поиска открывшегося диалогового окна ввести запрос «amd64-microcode» и нажать кнопку «Поиск» рядом с ним.

C. Теперь следует проверить дату создания пакета программного обеспечения с микрокодами центральных процессоров: этот пакет должен быть создан позднее, чем прошивка BIOS/UEFI материнской платы вашего компьютера! Дата создания рассматриваемого пакета отражена в его номере версии, например 2.20160316.1 (в данном случае версия 2 пакета была создана 2 марта 2016 года).

D. Пришло время установить флажок напротив названия пакета программного обеспечения «amd64-microcode» и нажать кнопку «Применить» на панели инструментов приложения.

E. После завершения установки пакета программного обеспечения нужно перезагрузить компьютер.

F. После перезагрузки стоит проверить корректность загрузки одного из установленных микрокодов путем ввода следующей команды в окне терминала (используйте функции копирования/вставки для того, чтобы избежать ошибок):

dmesg | grep microcode

После окончания ввода команды следует нажать клавишу Enter для ее исполнения. Если микрокод был успешно загружен, вы увидите несколько сообщений об этом.

Хотите узнать о других настройках и приемах работы с Linux-системами? На данном веб-сайте размещено большое количество подобных материалов.

Приобретённый на Алиэкспрессе в материнскую плату Intel DG965SS (с разъёмом LGA775). Можно конечно и самому переделать LGA771 в LGA775, но при цене в $6,5 долларов за процессор гораздо проще взять его и китайцев.

При использовании Intel Xeon 5320 операционная система Windows 10 заработала только при выключении в БИОСе режима "Core multiplexing" (в отличии от прекрасно работающей Ubuntu 17.10). При этом процессор работал только в однопоточном режиме, так что, согласно тесту CPU-Z, производительность в многопоточном режиме оказалась в 2 раза ниже, чем у Intel Core 2 duo E6300, на замену которому и покупался Xeon.

Оказалось, что микрокоды процессора должны быть обновлены. Можно сделать это и в программном режиме, причём в Ubuntu операция на голову проще, чем в Windows 10. Да и в последней нужно позаботиться о том, чтобы микрокоды обновлялись при каждой загрузке. Также есть возможность обновить микрокоды и в БИОСе, по крайней мере в некоторых BIOS от AWARD, AMI, Phoenix, особенно в версиях до UEFI.

Инструкций для материнских плат Intel намного меньше. И не удивительно. С Intel DG965SS пришлось очень прилично повозиться.

Перед обновлением микрокодов нужно установить процессор, поддержку которого мы хотим обеспечить. Если потребуется установить другой процессор, то процедуру придётся повторить.

Некоторые инструкции предлагают создать загрузочную дискету, т.к. не все компьютеры позволяют загружаться в флешки. Я сделал загрузочную флешку с FreeDOS при помощи бесплатного приложения с открытым исходным кодом Rufus (для этого нужно отметить галочкой "Create a bootable disk using" и выбрать из списка пункт "FreeDOS").

С начала января сложно было пропустить новости, касающиеся аппаратных уязвимостей Spectre и Meltdown — настолько серьёзной и всеобъемлющей оказалась тема. Хотя производители знали об этих проблемах ещё с лета прошлого года, большинство, похоже, начало реагировать лишь после обнародования подробностей специалистами команды Google Project Zero.

Например, Intel ещё в январе помимо прочих заплаток выпустила обновления микрокода против Spectre для своих процессоров Broadwell, Haswell, Skylake, Kaby Lake и Coffee Lake. Но почти сразу выяснилось, что они приводят к сбоям и . Вначале Intel заявила, что проблема касается только чипов Broadwell и Haswell, но позже признала существование сбоев на компьютерах с процессорами Skylake, Kaby Lake и Coffee Lake и партнёрам и пользователям пока воздержаться от установки заплаток. Наконец, в начале февраля исправленный вариант микрокода, но только для мобильных и настольных потребительских чипов семейства Skylake.

Теперь, после месяца интенсивных тестов и обкатки заплаток Intel и её партнёрами, пришло время и других более или менее актуальных процессоров: были выпущены обновления микрокода для чипов на базе архитектур Kaby Lake и Coffee Lake, а также незатронутых предыдущим обновлением Skylake-базированных платформ. Речь идёт о процессорах 6, 7 и 8-го поколений Intel Core i, а также последних семейств Core X, Xeon Scalable и Xeon D.

Новый вариант микрокода будет доступен в большинстве случаев через выпуск OEM-производителями новых прошивок материнских плат и ноутбуков. Intel по-прежнему призвала людей постоянно обновлять свои системы до актуальных версий, а также опубликовала документ , в котором расписала состояние аналогичных исправлений микрокода для других своих продуктов, в том числе более ранних чипов, начиная с 45-нм Core 2. Для каких-то из этих чипов заплатки только планируются, для других — находятся в состоянии раннего тестирования, для третьих — существуют уже в виде бета-версии. Как правило, чем старее архитектура, тем позже она получит прошивки с защитой против Spectre. Тем не менее, обновления микрокода для более-менее актуальных архитектур Sandy Bridge, Ivy Bridge, Haswell и Broadwell уже находятся в состоянии бета-тестирования. Также ряд чипов Atom и даже ускорители Xeon Phi уже получили заплатки.

Intel напомнила, что существуют и другие методы борьбы против вскрытых уязвимостей блока предсказания ветвлений в современных процессорах. Например, Retpoline, разработанный Google против Spectre CVE-2017-5715 (branch target injection или целевое внедрение в ветвь). Для тех, кто интересуется дополнительной информацией о Retpoline и принципах его работы, компания опубликовала особый технический доклад .

Выпущенные Intel обновления микрокода против Spectre в ближайшие дни и недели начнут выходить в виде свежих прошивок BIOS для различных материнских плат. Любопытно, окажут ли они дополнительный эффект на деградацию производительности конечных систем?

Здравствуйте дорогие друзья, с вами Артём.

Ещё в январе этого года появились сообщения о новых аппаратных уязвимостях в процессорах Intel и AMD.

Не так давно вышли обновления микрокода для процессоров Intel (ревизия 84), и я решил проверить как же обстоят дела на практике.

Хотя информация уже всем давно известна, я всё-таки расскажу короткую предысторию.

Аппаратные уязвимости процессоров получили названия Meltdown и Spectre, а выявили их исследователи из группы Google Project Zero.

Spectre имеет два варианта атаки под кодовыми именами CVE-2017-5753 и CVE-2017-5715.

Meltdown имеет один вариант атаки под кодовым именем CVE-2017-5754.

P . S . CVE это сокращение от английского «Common Vulnerabilities and Exposures » – база данных общеизвестных уязвимостей информационной безопасности.

Видя эти обозначения к описаниям патчев, вы сразу же поймёте, что к чему и для чего.

Причём легче всего на практике эксплуатировать именно Meltdown, которому подвержены все современные процессоры Intel.

Для того, чтобы избавиться от Meltdown требуется обновить микрокод процессора или пропатчить ядро операционной системы.

Spectre же более сложно воплотить в реальность, однако для устранения уязвимости требуется в отдельности латать каждую используемую вами программу.

Чипы от AMD в меньшей степени подвержены уязвимости типа Meltdown (хотя изначально утверждалось, что не подвержены вовсе).

Вредоносный код этого типа работает на них крайне медленно, но всё же работает.

Уязвимости типа Spectre подвержены процессоры и AMD, и Intel, тут уже без вариантов.

Этим же уязвимостям подвержены и процессоры с ARM архитектурой, однако сейчас речь пойдёт только о компьютерах с процессорами семейства x86-64.

P . S . Исследования в области безопасности никогда не останавливаются и всегда может появится что то ещё, в том числе и в процессорах AMD и Intel.

Важное замечание! Пока видео было в монтаже и писался тактовый материал на сайт, появились новые исследования в области безопасности процессоров.

Выявились новые варианты реализации уязвимости Spectre, которые получили кодовые имена CVE-2018-3640 (так называемый вариант атаки 3a) и CVE-2018-3639 (вариант атаки 4).

Напомню, что Spectre исправляется обновлением используемого программного обеспечения, например браузеров и так далее.

Однако от последнего варианта атаки CVE-2018-3639 потребуется ещё и обновить микрокод процессора на чипах Intel, что возможно несколько снизит производительность.

В AMD утверждают, что, чипам компании не потребуется новый микрокод от указанных атак, и всё обойдётся обычными патчами Windows и другого софта.

Указанные уязвимости имеют низкий приоритет опасности для обычных домашних компьютеров.

Так как новых обновлений пока нет, я сосредоточусь на изначальной теме своего видео.

Речь пойдёт о микрокоде процессоров Intel, но микрокод пока что другой и не исправляет вариант атаки Spectre 4.

Если вы используете операционные системы семейства Windows, то вам будут полезны эти ссылки:

Тут вы сможете найти все актуальные патчи (и их имена), которые исправляют уязвимости этой группы.

Например самая первая заплатка для Windows 10 вышла 3 Января 2018 года под именем KB4056892 .

Однако существовала проблема в том, что программные исправления Meltdown снижали производительность систем на базе процессоров Intel.

У меня как-то все не было свободного времени провести свои небольшие тесты.

Однако теперь с выходом новых версий прошивок для материнских плат мне стало интересно как же обстоят дела в этой сфере.

Я использую материнскую плату ASRock Z370 Gaming K6 и соответственно обращаюсь к официальному сайту производителя, для скачивания свежего BIOS.

Обновлённый микрокод для процессоров Intel появился в BIOS версии 1.60, которая вышла в 2 марта 2018 года.

Я же буду ставить ещё более свежую версию BIOS версии 1.80, которая увидела свет 26 марта 2018 года.

Для начала мне интересно протестировать исправления, касающиеся микрокода процессора, без дополнительных программных заплаток.

В качестве операционной системы используется Windows 10 версии 16299.371 без дополнительных установленных патчей от аппаратных уязвимостей Meltdown и Spectre.

P . S . Все сделанные выводы будут касаться только новых процессоров Intel, потому как для старых материнских плат новые версии BIOS вряд ли появятся.

Если вам будет интересно, то можно сделать тесты с программными заплатками и на более старых процессорах Intel.

Полная конфигурация моего компьютера:

Процессор : Intel Core i5 8600K.

Кулер процессора : Arctic Cooling Liquid Freezer 240.

Материнская плата : ASRock Fatal1ty Z370 Gaming K6.

Оперативная память : GoodRam Iridium DDR4 2400 МГц (2×8 Гб IR-2400D464L15S/8G).

Видеокарта : Asus Dual GTX 1060 6 Гб (DUAL-GTX1060-O6G).

Накопители : Sata-3 SSD Plextor M5S и Sata-3 HDD Seagate 1 Тб (ST1000DM003).

Корпус : Fractal Design Define R5.

Блок питания : Fractal Design Edison M 750 Ватт.

Первый тест - это производительность кешей центрального процессора и оперативной памяти в Aida 64 Cache & Memory Benchmark .

Как вы видите, каких-то существенных отличий в работе подсистемы оперативной памяти и кешей процессора нет.

Следующий тест коснётся работы дисковой подсистемы.

К сожалению, у меня нет скоростного M.2 SSD накопителя, поэтому тестировать я буду свой Plextor M5S на обычном SATA-3.

В итоге в тесте ATTO Disk Benchmark получаются практически идентичные результаты.

То же касается и показателей в тесте CrystalDiskMark 5.2.1.

Тест производительности в CrystalDiskMark и новый микрокод процессора Intel. Spectre и Meltdown

По крайней мере для SATA-3 падение производительности при операциях чтения и записи не наблюдается.

Следующий тест 7zip, который покажет производительность при упаковке и распаковке архивов.

Тут наблюдается всё таже картина, разницы в производительности при установке нового исправленного BIOS нет никакой.

Так как я создаю контент, то я не мог оставить в стороне монтаж видео роликов.

В качестве монтажной программы я использую Vegas Pro 13 и вне зависимости от используемой версии BIOS, время рендера не изменилось.

Исходники видео имеют разрешение 1080p, битрейт 50 Мегабит/c и с частотой 50 кадров в секунду.

В качестве профиля для рендера был выбран Sony AVC/MVC с битрейтом в 16 Мегабит/c, все остальные настройки профиля вы видите на своих экранах.

Теперь немного поговорим об играх.

В тестах принимали участие те проекты, которые были у меня установлены на компьютере в данный момент времени (Assassin’s Creed Origins, FarCry 4 и Crysis 3).

Все показатели кадров снимались при помощи программы MSI Afterburner 4.4.2.

В общем и целом, результаты не нуждаются в комментировании.

Тесты производительности в играх Assassin’s Creed Origins. Spectre и Meltdown

Если использовать новую версию процессорного микрокода за ревизией 84, то разницу в производительности невозможно заметить – всё работает также быстро и шустро.

Единственно интересно было бы посмотреть на работу M.2 SSD накопителей с интерфейсом NVMe.

Возможно, в будущем я проведу ещё ряд тестов с программными заплатками для Windows 10 и с одновременно установленным исправленном микрокодом центрального процессора.

Я надеюсь, что вам было интересно. Если так, то поделитесь моей заметкой в социальных сетях с вашими друзьями.

Таким образом таких заметок будет выходить куда больше:)

Также не забывайте вступать в группу Вконтакте и подписываться на YouTube канал.