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Blick in die Zukunft: Bug-Patch für die Hardware

13.04.2007 | 13:46 Uhr |

Bei Betriebssystemen ist es gang und gäbe, dass per Patch oder Update Sicherheitslöcher gestopft und bei der Entwicklung gemachte Fehler im Nachhinein - also nach dem Marktstart - behoben werden. Warum also nicht auch bei Hardware-Komponenten? Die Universität von Illinois sitzt bereits an einer Lösung, genannt Phoenix, mit der Design-Probleme in Prozessoren erkannt und behoben werden sollen.

Professor Josep Torrellas von der Universität von Illinois (Abteilung Computer Science) hat eine recht einfache Erklärung für das Stück programmierbare Hardware an dem er forscht, um Bugs zu beseitigen, die in bereits veröffentlichten Prozessoren stecken. Ausgangspunkt für die Überlegungen war, dass wenn ein OS veröffentlicht und später Bugs gefunden werden, der Hersteller Patches und überarbeite Fassungen des OS bereitstellt. Warum diesen Ansatz nicht auch in Sachen Hardware verfolgen. "Wenn der Prozessor nicht funktioniert, wenn er einen bestimmten Befehl abarbeiten soll…warum nicht einen Patch senden? Er würde es ermöglichen, die Probleme in freier Wildbahn zu beseitigen, ohne eine Rückrufaktion für die Chips starten zu müssen."

Torrellas begann sein Projekt mit der Analyse von zehn Prozessoren von Intel, AMD, Motorola und IBM, um eine Liste mit bekannten und von den Herstellern veröffentlichten Defekten zu erstellen. Danach ging es daran, einen Prototyp zu entwerfen, der seinem Forschungs-Team erlaubte, diese Defekte in Prozessoren zu entdecken und on-the-fly zu reparieren, erklärt Torrellas.

Heraus kam nach zwei Jahren Arbeit "Phoenix". Phoenix ist in der Lage den Status des Prozessors auszulesen. Und falls Phoenix bestimmte Parameter findet, die auf einen bevorstehenden Absturz oder eine Daten-Korruption hinweisen, kann der Chip eingreifen. Und ähnlich wie bei Patch-Prozessen im Software-Bereich sollen Hardware-Hersteller, wenn sie einen Design-Schwäche ausmachen, Phoenix so programmieren können, dass er neue Defekt erkennt.

Was die gegenwärtige Erfolgsquote von Pheonix angeht, sind die Forscher auf dem richtigen Weg: Bisher kann das System etwa zwei Drittel der bekannten Bugs vollständig beheben; laut Torrellas ist man nun dabei zu untersuchen, wie die noch verbleibenden Defekte beseitigt werden können.

Die Vorteile für Hersteller liegen nach Meinung von Torrellas dabei klar auf der Hand: "Hersteller könnten weniger Testläufe durchführen und die Prozessoren früher ausliefern als sie es normalerweise tun würden, da sie wüssten, dass, wenn Probleme auftauchen, diese auch noch später behoben werden könnten." Und weiter: "Einen Chip früher zu bringen ist sehr vorteilhaft, weil man die Wettbewerber schlägt."

Ein anderer Aspekt, der Unternehmen natürlich interessiert, sind die Kosten. Laut Torrellas benötigt das System lediglich "einige zusätzliche Drähte und Logik", die recht kostengünstig zu einem Chip hinzugefügt werden können. Im Übrigen soll auch die Leistung des Prozessors durch die Anwesenheit von Phoenix nicht beeinträchtigt werden.

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