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研究人员在GA100芯片上发现电压故障注入漏洞，可烧写任意保险丝，从而将CMP 170HX 8GB矿卡解锁为等效A100-80G。解锁后所有SM均启用（约120-126个，视芯片体质而定），性能比零售A100快约1.2倍。NVLink、PCIe Gen4、NVJPG、NVDEC、MIG等被CMP禁用的功能也可借此解锁。

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更多带有 hardware 标签的博客，更多带有 security 标签的博客本页内容摘要致谢 GA100 版本硬件限制无熔丝的熔丝地板清扫实现 FF 烧录电压故障注入1. 所有熔丝被感测为零 2. RIR 读取受干扰 3. 金发姑娘的毛刺最终结果帧缓冲解锁计算解锁 PCIe 代际 NVLink 未来方向参考文献脚注本页内容我在 GA100 芯片上发现了一个电压故障注入漏洞，允许操作者烧录任意熔丝。利用这个漏洞，我把我的 CMP 170HX 8GB 卡变成了实际上相当于 A100-80G 的显卡！此外，我解锁的卡实际运行速度比零售版 A100 快约 1.2 倍，因为所有功能正常的 SM 都被启用了（约 120-126 个，取决于芯片体质），而不是 NVIDIA 为所有量产 A100 卡选择的良率安全的 108 个 SM。最后，CMP 被禁用的功能如 NVLink、PCIe Gen4、NVJPG、NVDEC、MIG 都可以通过这种方法解锁，不过我没有专门测试 NVJPG/NVDEC/MIG。以下是我的“A100-80G”的显示和功能表现。 $ nvidia-smi --query-gpu=index,pci.bus_id,pci.device_id,name,memory.total; nvidia-smi topo -m index, pci.bus_id, pci.device_id, name, memory.total [MiB] 0, 00000000:81:00.0, 0x20C210DE, NVIDIA Graphics Device, 81920 MiB 1, 00000000:C1:00.0, 0x20C210DE, NVIDIA Graphics Device, 81920 MiB GPU0 GPU1 CPU Affinity NUMA Affinity GPU NUMA ID GPU0 X NV12 0-127 0 N/A GPU1 NV12 X 0-127 0 N/A FP16 FMA 吞吐量TFLOP/s 零售版 A100 72.488 TFLOP/s 1.00× 硬件解锁的 CMP 170HX 85.858 TFLOP/s 1.18× 零售版 A100 0306090 零售版 A100 72.488 TFLOP/s；硬件解锁的 CMP 170HX 85.858 TFLOP/s，来自下方原始 OpenCL 输出。完整 OpenCL 输出。-----------------------------------------------------------------------------. |----------------.------------------------------------------------------------| | Device ID 0 | NVIDIA Graphics Device | | Device ID 1 | NVIDIA Graphics Device | |----------------'------------------------------------------------------------| |----------------.------------------------------------------------------------| | Device ID | 0 | | Device Name | NVIDIA Graphics Device | | Device Vendor | NVIDIA Corporation | | Device Driver | 610.43.03 (Linux) | | OpenCL Version | OpenCL C 3.0 | | Compute Units | 124 at 1410 MHz (7936 cores, 22.380 TFLOPs/s) | | Memory, Cache | 81338 MB VRAM, 3472 KB global / 48 KB local | | Buffer Limits | 20334 MB global, 64 KB constant | | Max Workgroup | 1024 threads | |----------------'------------------------------------------------------------| | Info: OpenCL C code successfully compiled. | | FP64 Compute (double, fma ) 11.287 TFLOPs/s (1/2 ) | | FP32 Compute (float , fma ) 22.781 TFLOPs/s ( 1x ) | | FP16 Compute (half2 , fma ) 85.858 TFLOPs/s ( 4x ) | | INT64 Compute (long , ab+c) 2.759 TIOPs/s (1/8 ) | | INT32 Compute (int , ab+c) 22.769 TIOPs/s ( 1x ) | | INT16 Compute (short2, a*b+c) 20.273 TIOPs/s ( 1x ) | | INT8 Compute (char4 , dp4a ) 81.169 TIOPs/s ( 4x ) | | Memory Bandwidth ( coalesced read ) 1883.17 GB/s | | Memory Bandwidth ( coalesced write) 2137.93 GB/s | | Memory Bandwidth (misaligned read ) 1460.81 GB/s | | Memory Bandwidth (misaligned write) 250.13 GB/s | | PCIe Bandwidth (send ) 13.10 GB/s | | PCIe Bandwidth ( receive ) 11.69 GB/s |

PCIe Bandwidth ( bidirectional) (Gen3 x16) 11.58 GB/s
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NVIDIA 使用熔丝进行产品分级、安全功能和其他有趣的访问控制功能——而且关键在于，在 NVIDIA 芯片上烧录熔丝在某些情况下可以授予你更多访问权限，而不是更少。在一个正确设计的安全架构中，烧录熔丝应该总是导致更受限的状态，因为烧录的熔丝无法以经济可行的方式恢复。NVIDIA 的设计允许通过烧录更多熔丝来放宽限制！
在这篇文章中，我将介绍 GA100 芯片、其熔丝控制器、VFI 的使用以及未来的研究方向。我决定在此发布一些支持我研究的工作。
我的工作建立在 Jon Pry 以及许多其他人的先前研究之上，他们投入了大量时间来更好地理解 GA100 芯片。我在另一位安全研究员独立发现同一漏洞之后披露了我的发现；我认为将这一信息公之于众符合公众的最佳利益。这些发现在本文发表之前已披露给 NVIDIA 的产品安全团队。
GA100 是 NVIDIA 的一款芯片，已被用于近 20 种不同的 SKU——A100 是最著名的变体。我不会深入探讨每个 SKU，但我会介绍与我的工作相关的 GA100 表现形式，涵盖 CMP 170HX 和 A100 的不同版本。
制造出来的 GA100 芯片有 128 个 SM、12 个 FBP、5 个 NVDEC 单元、一个 PCIe Gen4 x16 控制器，并且根据帧缓冲大小，附带 4-6 堆与芯片共封装（co-packaged）的 HBM。NVIDIA 使用 eFuse 进行良率控制和产品分级——未分化的 GA100 根据缺陷测试和制造商需求转变为更受限的变体。
在产品分级最极端的表现形式之一中，CMP 170HX——一款标称具有 8 或 10 GB 应用可见帧缓冲容量的以太坊挖矿卡——实际上分别板载了约 80 和约 40 GB 的 HBM！这项工作主要围绕如何完全解锁并使用该容量。先前的工作在通过软件方法解锁 GA100 方面取得了巨大进展；VFI 带我们走完了最后一英里。
那么，NVIDIA 如何利用熔丝从同一个芯片生产出数据中心 A100 和挖矿 CMP 卡？要理解这一点，我们需要更仔细地查看位于 GA100 上的熔丝控制器。

（原文较长，此处译出前 6000 字，完整内容请点「打开原文」。）

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研究者发现电压故障注入漏洞，将CMP 170HX矿卡解锁为A100-80G