La importancia de la monitorización de los CPU’s : Spectre y Meltdown.

A comienzos de 2018 la monitorización de los CPU’s cobró especial importancia debido al surgimiento de debilidades de hardware ocultas desde hace años:Spectre y Meltdown.

En la década final del siglo veinte nos tocó presenciar algo maravilloso: desde 1977 el sr. Dieter Seitzer y su equipo en la Universidad Erlangen-Nuremberg imaginaron digitalizar el sonido pero había un pequeño problema, difícil de resolver. El inconveniente era que simplemente no existía el hardware común y corriente para codificarlo, a excepción de los superordenadores de la época. Diez años después se les unió el sr. Karlheinz Brandenburg, de la compañía Fraunhofer-Gesellshaft, y con  un grupo de talentosos desarrolladores pudieron desarrollar el algoritmo LC-ATC («Low Complexity Adaptive Transform Coding»). Debido a la enorme cantidad de tiempo de ordenador requerido, solo podía ser probado en una muy limitada cantidad de material de audio.

¿Qué diantres tiene esto que ver con la monitorización de CPU’s? Calma, ya os explicamos. Pues bien, las computadoras fueron creciendo en poder de cálculo en todos sus componentes, no solo las Unidades Centrales de Procesamiento (CPU) sino también sus buses, memorias y periféricos, se acababa de inventar los Discos Compactos CD en 1981 y la innovación estaba en todos los ambientes. En 1989 se patenta en Alemania el MP3 y en 1996 se patenta en los Estados Unidos y coincide con la masificación del Internet. Los años de 1980 fueron una década maravillosa para la informática, de la cual somos testigos presenciales, pero los años 90 nos iban a dejar con la boca abierta. Los procesadores en 1997 eran capaces de reproducir la música en MP3 que tanto habíamos soñado y pronto el software se fue quedando rezagado con los nuevos procesadores y los fabricantes advirtieron tal detalle: los equipos, literalmente, desperdiciaban ciclos de reloj (potencia de cálculo por segundo) incluso cuando escuchábamos a Britney Spears y a Mecano desde nuestros discos duros de 700 megabytes. Para 1999 los reproductores portátiles de MP3 fueron inventados, la potencia y miniaturización comenzaron a ser parte de nuestras vidas.

La llegada del siglo XXI

Superado el supuesto caos informático del año 2000, dos contricantes claramente dominaban la producción de CPU’s: AMD® (anteriormente conocidos como Cyrix) e Intel®: ambos ya incluían en sus procesadores de manera integrada los coprocesadores matématicos. Debemos reseñar que Intel en 1994 ya había tenido problemas con dichos coprocesadores al devolver error a partir del rango de las diezmilésimas en adelante (honestamente fue un problema cuando estudiábamos ingeniería en esa época, pero para el resto de los usuarios de ordenadores que como máximo utilizaban dos decimales en sus resultados, no los afectó para nada). El caso fue excesivamente publictiado por los medios, lelgando incluso a que la empresa Intel se ofreciara a cambiar los CPU’s defectuosos. Esto sentó un precedente para el caso que nos ocupa hoy en día, tanto para usuarios especializados como para el resto.

Lo cierto del caso es que (aquí colocar cómo se utilizó los ciclos ociosos de reloj)

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La monitorización de los CPU’s

Pandora FMS surge en 2004 y uno de sus primeras preocupaciones fue la carga de trabajo a que estaban expuestos los CPU’s, entre otras métricas que también son de importancia. La monitorización de la temperatura de los CPU’s siempre ha sido también una métrica importante, especialmente en estos días donde cualquier página web se ve «infectada» por JavaScripts que minan criptomonedas sin nuestro consentimiento, llevando los CPU’s hasta casi un 100% de uso. Esto produce un recalentamiento e incluso son apagándos por alarmas especificadas en las tarjetas madres (antes que esto suceda ya Pandora FMS nos habrá informado oportunamente y con antelación). Como vemos, la monitorización de los CPU’s es de armas tomar desde hace muchos años y a futuro de seguro que también.

La segunda década del siglo XXI

Para noviembre de 2016 fue descubierto otro problema con los procesadores Intel, esta vez en la búsqueda de números primos tipo Mersenne (el estudio de los números primos es de capital importancia en el estudio de la criptografía y la protección de nuestra privacidad). Esto se pudo corrobar incluso con la ejecución de un legendario software diseñado para «estresar» servidores -y por ende la monitorización de los CPU’s- llamado Prime95: los ordenadores se «congelaban» al llegar al exponente 14 942 209. Afortunadamente Intel pudo distribuir una actualización del BIOS así que salieron bien librados de esta, si se quiere ver de esta manera. Pero nada nos preparía para enero de 2018 cuando Spectre y Meltdown se presentaron uno destrás de otro.

Spectre y Meltdown: su impacto en la industria