Que son los bugs y fallos de la CPU (historia)

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Los problemas ligados a un CPU, el “cerebro” de tu ordenador u otro dispositivo, puede por lo general categorizarse como bugs o flaws (errores o defectos). En este contexto, un bug de CPU se relaciona a cualquier tipo de problema que pueda ser resuelto sin afectar al resto del sistema, mientras que los más críticos defectos – conocidos como flaws – por lo general requerirán cambios significativos en el sistema.

Inconvenientes como estos suelen manifestarse debido a errores a lo largo del proceso de fabricación del dispositivo mismo. Dependiendo del bug o flaw específico en el CPU, los efectos pueden variar entre un rendimiento muy por debajo de las expectativas, y severas vulnerabilidades de seguridad.

Solucionar estos inconvenientes implicará ya sea una reconfiguración del modo en el cual nuestro software interactúa con el CPU, lo cual puede lograrse a través de programas de actualización, o bien reemplazar el CPU por un nuevo chip.

El hecho de reemplazar por completo un CPU, o bien solucionar el problema vía programas de actualización, dependerá siempre de la complejidad propia del problema.

Flaws o defectos de colapso y de espectro

Los defectos de colapso de CPU (conocida como meltdown) fue exhibida al público por primera vez por Google Project Zero en este año 2018, al igual que por los grupos Cyberes Technology y Graz University of Technology. El flaw de espectro fue también revelado este mismo año por Rambus, Google Project Zero e investigadores de diversas universidades del mundo.

Todo procesador hace uso de lo que se denomina “ejecución especulativa” para adelantarse a posibles acciones futuras y así ahorrar tiempo. Al hacer esto, el dispositivo toma información de la memoria RAM de nuestro ordenador para recolectar datos acerca de procesos en curso y de esta manera prepararse para la ejecución de nuevas acciones en el futuro.

El problema es que al preparar las acciones en una cola de sucesiones, dicha información puede resultar expuesta y permitir a software malicioso o ciertos sitios web tomar esos datos para su propio beneficio.

Esto significa que un virus dentro de nuestro ordenador, o bien un sitio web malicioso, pueden potencialmente acceder a esta información desde el CPU y así estudiar todo lo almacenado en nuestra memoria, lo cual puede incluir tanto aquellos procesos en curso, contraseñas, fotos, e información de pagos.

Estos defectos o flaws de CPU han afectado a variados tipos de dispositivos Intel, AMD, y otros procesadores, produciendo también un impacto notorio en dispositivos como móviles, ordenadores portátiles, de escritorio, y cuentas de almacenamiento de archivos online, etc.

Debido a la profundidad de dichas fallas en estos procesadores afectados, reemplazar el hardware es la única solución permanente posible. Sin embargo, mantener nuestros programas y sistema operativo actualizados de manera constante puede resultar de gran ayuda en ciertos casos, ya que así se reconfigurará el modo en el cual nuestro software accede al CPU y se podría lograr saltar estos problemas.

Estas son unas de las tantas actualizaciones de núcleo que han solucionado problemas Meltdown y Spectre:

  • Windows 10 fue parchado con la actualización KB4056892, la cual puede ser instalada de manera manual a través de este Enlace, aunque siempre es mejor instalarla a través de la herramienta Windows Update.
  • Las siguientes actualizaciones han sido lanzadas para macOS: High Sierra 10.13.2, Security Update 2018-001 for Sierra, y Security Update 2018-001 for El Capitan.
  • Aquellos dispositivos Android corriendo con el parche 2018-01-05 Security Patch Level y más recientes se encuentran protegidos.
  • Los dispositivos Apple iOS han sido actualizados con iOS 11.2.2 para “mitigar los efectos de Spectre” en el navegador web Safari.
  • Los navegadores Firefox actualizados por lo menos hasta la versión 57.0.4 se encuentran protegidos. Mira ¿Cómo actualizar Firefox? En caso de necesitar ayuda.
  • Safari 11.0.2 fue lanzado para macOS Sierra y OS X El Capitan.

Consejo: asegurate de incorporar actualizaciones a tu sistema operativo y programas a medida que estos salgan a la luz. Esto implica no saltar aquellas notificaciones en tu ordenador o móvil y siempre inclinarnos a nuevas versiones y actualizaciones luego de su lanzamiento.

Pentium FDIV Bug

Este Bug de CPU fue descubierto por el profesor Thomas Nicely de la universidad Lynchburg en el año 1994 y posteriormente dado a conocer a través de correos electrónicos

El bug Pentium FDIV afectaba de manera exclusiva a aquellos chips Intel Pentium, particularmente en un área del CPU conocida como “Unidad de punto flotante” (floating point unit), la sección del procesador a cargo de funciones matemáticas como sumas, restas, y multiplicaciones, aunque este bug solo afectaba las operaciones de división.

Este bug llevaba a que aplicaciones encargadas de determinar cocientes, como ser calculadoras o programas de hojas de cálculos, arrojen resultados erróneos. La causa de estos errores derivaba en problemas de programación en donde ciertas tablas de búsqueda matemática eran omitidas, de manera que todo calculo que necesitaba acceso a aquellas tablas no eran tan certeros como podrían haber sido.

Sin embargo, se ha estimado que el bug Pentium FDIV arrojaría resultados erróneos en 1 de 9 billones de cálculos de punto flotante, y  que dichos errores se harían presentes en extensos números de alrededor de 9 o 10 dígitos.

Dicho esto, existe una controversia no resuelta en relación a la frecuencia con la cual este bug podría presentarse como un problema real. Por un lado, Intel sostiene que esto podría sucederle a un usuario promedio una vez cada 27.000 años, mientras que por otra parte IBM sostiene que esto podría manifestarse tan frecuentemente como cada 24 días.

Para solucionar este bug, se ha lanzado una serie de parches:

  • Microsoft lanzó parches para el sistema operativo de Windows y Windows Excel. Estos archivos se han titulado WW1140.EXE y WE1136.EXE, respectivamente, y pueden aún ser descargados desde este sitio web: Microsoft Software Library Mirror.
  • Wolfram lanzo éste parche para su programa conocido como Mathematica.

En Diciembre de 1994, Intel anunció una política de reemplazo de por vida para reemplazar todos aquellos procesadores afectados por este bug. A su vez, debemos tener en cuenta que todos aquellos dispositivos empleando procesadores Intel creados luego de 1994 no son afectados por este problema en particular.

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