Новое ядро Linux 5.18 планируется к выходу весной 2022 года. Сейчас в него вносят последние изменения, в том числе патч с драйвером Intel Software Defined Silicon (SDSi). Эта функция позволяет программно активировать или дезактивировать аппаратные возможности CPU. Например, включать/отключать ядра или расширения набора команд, повышать тактовую частоту или объём кэша. Ответственный мейнтейнер пообещал завершить ревью патча от Intel не позже 17 февраля 2022 года.

По мнению некоторых экспертов, с этим драйвером Intel снова внедряет модель платной активации функций CPU. Также становится понятнее смысл недавнего программного запрета на активацию инструкций AVX-512 в последних моделях процессоров Alder Lake.

Software Defined Silicon

В сентябре 2021 года Intel предложила для включения в ядро Linux патч c драйвером Intel Software Defined Silicon. В описании патча было обозначено, что это механизм для активации дополнительных функций на микросхеме:

«Функции активируются через процесс активации лицензии. Драйвер SDSi для каждого сокета обеспечивает приложениям интерфейс ioctl для выполнения трёх основных функций:

1. Предоставить сертификат ключа аутентификации (AKC). Этот ключ записан в памяти NVRAM и используется для аутентификации полезной нагрузки, специфичной для данной функции.
   
2. Предоставление полезной нагрузки для активации функции (Capability Activation Payload, CAP) — аутентифицированного с помощью AKC маркера для активации новой функции в конфигурации CPU.
   
3. Считывание сертификата состояния SDSi c конфигурацией CPU.

Операции ioctl выполняют специфические для конкретной функции команды, которые пересылают запросы к аппаратному обеспечению SDSi для выполнения аутентификации полезной нагрузки и включения конфигурации микросхемы (которая будет доступна после цикла выключения и включения питания).

Само устройство SDSi указано как PCIe VSEC на модуле Intel Out Of Band Management Services (OOBMSM). Устройство SDSi представляет ячейку драйвера intel_pmt MFD с зависимостью от CONFIG_MFD_INTEL_PMT».

Драйвер SDSi позволит активировать дополнительные аппаратные возможности CPU при покупке лицензии. Пока нет подробностей, какие именно «обновления» процессора будет предлагать Intel.

Вероятно, первоначально функцию внедрят в серверные процессоры Xeon.

Лицензии на активацию кэша, повышение тактовой частоты

Десять лет назад Intel безуспешно пыталась применить аналогичный подход в потребительском сегменте с помощью службы Intel Upgrade Service: продажа кодов активации для апгрейда CPU.



Впервые функцию представили для настольного процессора Pentium G6951 в сентябре 2010 года. Всего за 50 долларов пользователь мог активировать на CPU дополнительный мегабайт кэша и гиперпоточность, так что по техническим характеристикам Pentium G6951 практически превращался в Core i3-530, за исключением чуть меньшей тактовой частоты (2,8 ГГц вместо 2,93 ГГц).


Pentium G6951 на материнской плате Intel DH55PJ, источник

В 2011 году программу расширили ещё на несколько мобильных и настольных процессоров семейства Sandy Bridge:

• Core i3-2312M с частотой 2,1 ГГц и 3 МБ кэша превращался в более дорогую модель Core i3-2393M на 2,5 ГГц, 4 МБ
  
• Core i3-2102 (3,1 ГГц) → Core i3-2153 (3,6 ГГц)
  
• Pentium G622 (2,6 ГГц) → Pentium G693 (3,2 Ггц)

После массовой критики компания Intel сначала выступила в защиту программы, но была вынуждена свернуть её в 2011 году.

Будущие процессоры Intel

Сейчас в репозитории на GitHub представлен только код интерфейса для SDSi. Там нет примеров «полезной нагрузки», которая будут активировать конкретные функции CPU.

Эксперты обращают внимание, что патч Intel SDSi рассматривается в ускоренном порядке. Его спешно вносят в последние обновления для ядра 5.18 (март 2022). Это указывает на то, что Intel планирует активировать SDSi в новых процессорах Xeon семейства Alder Lake, которые запланированы к выходу в ближайшее время.

Если Intel старалась успеть внедрить патч именно в ядро 5.18, то процессоры с поддержкой SDSi выйдут скорее в 2022 году, чем в 2023–2024.

Есть версия, что в процессорах Alder Lake Xeon набор инструкций AVX-512 станет платной опцией апгрейда.


Компания Intel пока не сделала никаких официальных заявлений по поводу SDSi и принудительного отключения набора инструкций AVX-512 в новых CPU.