Utilizando la manipulación de voltaje para liberar el A100 en mi tarjeta de minería.

He descubierto una vulnerabilidad de inyección de fallos de voltaje en el chip GA100, que permite a un operador quemar fusibles arbitrariamente. Aprovechando esta vulnerabilidad, he convertido mi tarjeta CMP 170HX de 8 GB en lo que es, en la práctica, una A100-80G. Además, mis tarjetas desbloqueadas rinden aproximadamente 1,2 veces más rápido que una A100 comercial, ya que tienen todos los SM funcionales habilitados (entre 120 y 126, dependiendo de la lotería del chip), en lugar de los 108 SM que NVIDIA eligió para todas las tarjetas A100 de producción, lo que garantiza un rendimiento óptimo. Por último, las funciones deshabilitadas por CMP, como NVLink, PCIe Gen4, NVJPG, NVDEC y MIG, se pueden desbloquear con este método, aunque no he probado específicamente NVJPG, NVDEC ni MIG.

NVIDIA utiliza fusibles para la segmentación de productos, funciones de seguridad y otras características de control de acceso. Es crucial destacar que existen varias funciones donde fundir un fusible en un chip NVIDIA puede otorgar mayor acceso, no menor. En un diseño con la seguridad adecuada, un fusible fundido siempre debería inducir un estado más restrictivo, ya que no es económicamente viable volver a fundirlo. ¡El diseño de NVIDIA permite flexibilizar las restricciones fundiendo más fusibles!

En esta publicación, analizaré el chip GA100, su controlador de fusibles, el uso de VFI y las futuras líneas de investigación. He decidido publicar aquí parte del trabajo que permitió mi investigación.

Agradecimientos

Mi trabajo se basa en investigaciones previas de Jon Pry y muchos otros que han dedicado gran parte de su tiempo a comprender mejor el chip GA100. Comparto mis hallazgos después de que otro investigador de seguridad descubriera de forma independiente la misma vulnerabilidad; considero que es de interés público que esta información esté disponible públicamente. Estos hallazgos se comunicaron al equipo de seguridad de productos de NVIDIA antes de la publicación de este artículo. Versiones del GA100

El GA100 es un chip de NVIDIA que se ha utilizado para alimentar casi 20 SKU diferentes, siendo el A100 la variante más conocida. No analizaré cada SKU, pero presentaré las implementaciones del GA100 relevantes para mi trabajo, incluyendo las diferentes versiones del CMP 170HX y el A100.

En su estado de fabricación, el chip GA100 cuenta con 128 SM, 12 FBP, 5 unidades NVDEC, un controlador PCIe Gen4 x16 y, según el tamaño del framebuffer, incluye de 4 a 6 pilas de HBM integradas. NVIDIA utiliza eFuses para el control de rendimiento y la segmentación de productos: los GA100 sin diferenciar se convierten en variantes más restrictivas en función de las pruebas de defectos y la demanda del fabricante.

En una de las manifestaciones más extremas de segmentación de productos, la CMP 170HX, una tarjeta de minería de Ethereum con una capacidad nominal de búfer de fotogramas expuesta a la aplicación de 8 o 10 GB, en realidad viene con aproximadamente 80 y 40 GB de HBM integrados, respectivamente. Este trabajo se centra principalmente en cómo desbloquear y utilizar completamente esa capacidad. Trabajos anteriores han logrado grandes avances en el desbloqueo de la GA100 mediante métodos de software; VFI nos lleva al último tramo.