Модули DDR5-8000/8400/8800 стали частью стандарта JEDEС

Комитет стандартизации полупроводниковой продукции (JEDEC) выпустил спецификацию DDR5 (JESD79) в 2020 году, определив параметры модулей вплоть до скорости DDR5-6400. Теперь комитет представил обновлённую спецификацию JESD79-JC5, которая определяет характеристики модулей до DDR5-8800, повышает пиковую пропускную способность памяти на 37,5 % и добавляет некоторые новые функции безопасности, предназначенные для противодействия атакам типа RowHammer.

Источник изображения: unsplash.com

Выпуск новой спецификации говорит о том, что все члены комитета JESD79, который устанавливает спецификации для DDR5, включая производителей микросхем памяти и разработчиков контроллеров памяти, подтверждают, что DDR5-8800 является жизнеспособным расширением спецификации DDR5 как с точки зрения производительности, так и с точки зрения стоимости. Совместными усилиями в стандарт была добавлена новая функция Self-Refresh Exit Clock Sync для оптимизации тренировки памяти. Таблица официальных спецификаций JEDEC для модулей DDR5 представлена ниже.

Источник изображения: anandtech.com

Обновлённая спецификация вносит несколько изменений, направленных на противодействие эксплойтам в стиле RowHammer. В процессе такой атаки определённые ячейки памяти перегружаются запросами настолько, что вызванные этими операциями токи утечек меняют заряды в физически расположенных рядом ячейках, что даёт возможность получить доступ к защищённым областям памяти, не обращаясь к ней напрямую. Используя уязвимость RowHammer можно, например, похищать 2048-битные RSA-ключи из защищённой области.

Функция подсчёта активаций по строкам (Per-Row Activation Counting — PRAC) позволяет DDR5 контролировать частоту обращений к одной и той же строке. При превышении определённого порога ячейки в соседних строках перезаписываются на случай, чтобы в какой-то из ячеек не произошло искажение бита. Примечательно, что в пресс-релизе JEDEC ни разу не используется название RowHammer, хотя речь идёт явно об этой уязвимости.

Эксперты полагают, что функция PRAC основана на недавнем патенте Intel «Идеальное отслеживание RowHammer с множественным шагом счета» (US20220121398A1), в котором описан похожий механизм под названием PRHT (Perfect Row Hammer Tracking). Intel указывает, что этот метод вызывает потери производительности, поскольку увеличивает общее время обновления строк.

Обновлённая спецификация DDR5 также убирает требование поддержки частичного самообновления массива (Partial Array Self Refresh — PASR) из-за потенциальных проблем безопасности. Функция PASR в первую очередь нацелена на повышение энергоэффективности памяти для мобильных устройств, и как технология, связанная с обновлением, потенциально способствует атакам RowHammer. Но поскольку мобильные устройства все чаще используют оптимизированные технологии LPDDR с низким энергопотреблением, отмена поддержки PASR не выглядит серьёзной проблемой для потребителей.