ZeRO и No-FAT: аппаратная защита памяти без потери производительности

ZeRO и No-FAT: аппаратная защита памяти без потери производительности

ZeRO и No-FAT: аппаратная защита памяти без потери производительности

Исследователи из Колумбийского университета предложили два новаторских способа обеспечения безопасности по памяти аппаратными средствами. Оба метода можно реализовать, слегка изменив микроархитектуру. Тестирование показало, что при подходе No-FAT снижение производительности незначительно — около 8%; в случае ZeRØ потери равны нулю.

Безопасность доступа к памяти — давняя проблема, о которой каждый раз вспоминают при появлении серьезных угроз. За сорок лет было предложено множество различных решений, но они либо плохо работали, либо требовали жертв. Меры противодействия эксплойту Spectre и Meltdown, например, повлекли падение производительности — в среднем на 20%, в отдельных случаях в два раза. Кроме того, с появлением новых угроз используемая защита может потерять свою эффективность, и специалистам придется искать альтернативные решения.

Согласно описанию ZeRØ (PDF), этот механизм позволяет обеспечить защиту кода и указателей системы, притом без поражения в производительности. Его реализация предполагает замену инструкций обращения к памяти и схемы кодирования метаданных — по словам авторов проекта, эти изменения можно привнести в современные процессоры без особого труда. Университетские исследователи предлагают использовать ZeRØ в дополнение к средствам противодействия атакам на память.

 

Техника No-FAT (PDF) была разработана с прицелом на снижение потребления ресурсов при проверках безопасности по памяти. С этой целью авторы исследования предложили использовать группировку распределителей памяти (memory allocator binning) — набрающий популярность метод, который позволяет ускорить вычисление начального адреса и размера участка памяти, выделенного под указатель, притом выполнять это во время доступа к данным.

Применение No-FAT, по словам разработчиков, снимает многие проблемы, свойственные традиционным подходам, — такие как совместимость с незащищенным софтом и заметное падение производительности. Прогон тестов SPEC CPU2017 показал, что при новом способе защиты памяти быстродействие снижается примерно на 8%.

Среди прочих достоинств создатели No-FAT особо отметили надежную защиту от некоторых видов Spectre-атак. Их метод также позволяет значительно ускорить фаззинг при поиске уязвимостей, автоматическую очистку памяти, улучшить предсказуемость предвыборки данных и работы контроллеров DRAM.

 

Финансирование проектов ZeRØ и No-FAT частично осуществлялось за счет грантов, полученных от ВМС и ВВС США, а также целевой дотации Qualcomm. Спецподразделение ВВС уже работает над созданием чипов с новой встроенной защитой.

Windows 11 обвинили в тайном запуске ИИ, но счётчик показал ноль запросов

В соцсетях разошёлся скриншот раздела Windows 11 «Генерация текста и изображений». Пользователи увидели там «Блокнот», «Фотографии», Outlook и другие приложения, после чего решили: система тайно запускает ИИ в фоне, забивает оперативную память и портит производительность в играх.

Особенно предприимчивые авторы сразу предложили платные услуги оптимизации Windows.

Правда, доказательство страшной фоновой активности оказалось слегка корявым: на тех же скриншотах в журнале отображается ровно ноль запросов к ИИ.

На самом деле раздел показывает приложения, которым разрешено обращаться к локальным генеративным моделям Windows. Наличие программы в списке не означает, что она прямо сейчас что-либо генерирует. Там же можно посмотреть недавнюю активность и отдельно запретить доступ каждому приложению.

На компьютерах Copilot+ локальные модели преимущественно работают на NPU — специализированном ускорителе с производительностью не менее 40 TOPS. Некоторые возможности также поддерживают видеокарты Nvidia и AMD.


Однако само включение переключателя не запускает модель и не начинает внезапно пожирать RAM. Тест Windows Latest на компьютере без NPU не показал изменений в потреблении памяти.

Microsoft всё же сама помогла панике разгореться. Настройка включена по умолчанию, название звучит так, будто Windows круглосуточно сочиняет тексты, а важный журнал активности свёрнут внизу страницы. При желании функцию можно отключить в разделе «Параметры» → «Конфиденциальность и безопасность» → «Генерация текста и изображений».

В итоге доказательств, что скрытый ИИ крадёт FPS, нет. Зато нашлись продавцы оптимизации, готовые за деньги отключить ноль запросов и торжественно вернуть компьютеру ничего не потерянную производительность.

RSS: Новости на портале Anti-Malware.ru