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Kaby LakeおよびSkylakeプロセッサでIntelのハイパースレッディングバグが発見される(更新)

更新、2017 年 6 月 27 日午後 12:00 (太平洋標準時): Intel は私たちの質問に対して次のように回答しました。

この問題はすでに特定されており、2017年4月から修正プログラムの提供を開始しました。いつものように、BIOSが最新であることを確認することをお勧めしますが、この問題を再現するには複雑なマイクロアーキテクチャ条件が同時に発生する必要があるため、発生する可能性は低いです。

オリジナル記事、2017年6月26日:

1つの物理コアで2つの論理スレッドをスケジューリングするハイパースレッディングは、2002年の登場以来、コンピューティングの恩恵をもたらしてきましたが、常に課題を抱えてきました。15年も経てば、当然ながらこれらの問題点は解決されるはずです。しかし、Debian Linux開発者のHenrique de Moraes Holschuh氏によると、Kaby LakeとSkylakeプロセッサのハイパースレッディング実装には深刻な欠陥があるとのこと。

この警告アドバイザリは、コードネーム「Skylake」および「Kaby Lake」のIntelプロセッサを搭載したシステムのユーザーを対象としています。対象となるのは、第6世代および第7世代Intel Coreプロセッサ(デスクトップ、組み込み、モバイル、HEDT)、それらに関連するサーバープロセッサ(Xeon v5、Xeon v6など)、および一部のIntel Pentiumプロセッサモデルです。[...]このアドバイザリは、ハイパースレッディングが有効になっているIntel SkylakeおよびIntel Kaby Lakeプロセッサで最近確認されたプロセッサ/マイクロコードの欠陥に関するものです。この欠陥が引き起こされると、予期しないシステム動作が発生する可能性があります。アプリケーションやシステムの誤動作、データ破損、データ損失などの疑わしいエラーが発生する可能性があります。

Intel の最近の Skylake-X プロセッサに関するエラッタ リスト (Hot Hardware によって発見) は、この問題の本質についてもう少し詳しい情報を提供します。

問題: 複雑なマイクロアーキテクチャ条件下では、AH、BH、CH、DHレジスタ、およびそれらに対応するより広いレジスタ(例: AHの場合はRAX、EAX、またはAX)を使用する64命令未満の短いループにより、予期しないシステム動作が発生する可能性があります。これは、同一の物理プロセッサ上の両方の論理プロセッサがアクティブな場合にのみ発生します。影響: このエラッタにより、システムは予期しないシステム動作が発生する可能性があります。回避策: BIOSにこのエラッタに対する回避策が含まれている可能性があります。

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この問題は第6世代Skylakeおよび第7世代Kaby Lakeプロセッサに限定されているようですが、デスクトップおよびモバイルプロセッサからXeonモデルまで多岐にわたります。エラッタはあらゆるオペレーティングシステムに適用されるため、Windowsユーザーにも影響が出る可能性があります。この欠陥は、データの損失や破損、システムの動作の不安定化につながる可能性があります。残念ながら、この問題の範囲は明確に定義されていません。アプリケーション内の特定のコードパターンが欠陥を引き起こしますが、現時点では回避すべき具体的なソフトウェアのリストは存在しません。

現時点では、Holschuh氏はこの問題を回避するためにハイパースレッディングを無効にすることを推奨していますが、これは長期的な解決策としては受け入れられません。Kaby LakeおよびSkylakeプロセッサ向けのマイクロコード修正はシステムベンダーから提供されているため、問題を修正するにはBIOS/UEFIのアップデートを待つ必要があるかもしれません。Debianの投稿によると、Kaby Lakeプロセッサの場合は「IntelプロセッサエラッタKBL095、KBW095、またはKaby Lake用の類似のエラッタ」を修正するBIOS/UEFIが必要であり、Skylakeの場合は「IntelエラッタSKW144、SKL150、SKX150、SKZ7」の修正が必要になるとのことです。

OCamlツールチェーン開発者のマーク・シンウェル氏が今年初めにこのバグを発見しましたが、インテルは彼の問い合わせに回答していません。インテルはその間、マイクロコードのアップデートをリリースしました。

この問題の規模や、日常的にデスクトップを利用するユーザーにどの程度影響するかについては、まだ把握していないことを付け加えておきます。Skylakeは2015年8月にリリースされたため、もしこのエラッタを引き起こす主流のデスクトップアプリケーションが相当数存在していたとしたら、既に注目を集めていた可能性が高いでしょう。

ただし、BIOS/UEFIアップデートで修正プログラムをリリースしているマザーボードベンダーがいくつあるかが判明するまでは、慎重に検討することをお勧めします。特にビジネスアプリケーションなど、機密データを扱う場合は、ハイパースレッディングを無効にすることをお勧めします。詳細情報の取得に必要なリクエストをIntelに送信済みであり、状況に応じて更新いたします。 

ポール・アルコーンはTom's Hardware USの編集長です。CPU、ストレージ、エンタープライズハードウェアに関するニュースやレビューも執筆しています。