March 8

Думаем про : GPU карта в роли полноценного UNIX-node. 

Гипотеза

Можно ли запустить embedded Unix на видеокарте AMD как автономное устройство, без CPU, с поддержкой MPI и TCP/IP?

Основные положения гипотезы:

  • Видеокарта AMD содержит процессор MP1 (Management Processor), который управляет GPU и может выполнять код.

  • Если заменить или модифицировать прошивку MP1, можно использовать его как основной CPU для запуска компактного Unix-ядра.

  • VRAM можно использовать как RAM, чтобы загружать и выполнять код.
    PCIe можно использовать как транспорт для TCP/IP, реализовав сетевой стек через DMA.

  • MPI можно запустить на этом стеке, чтобы использовать видеокарты в распределённых вычислениях без традиционного CPU.

Технические :

  • MP1 загружает подписанную AMD-прошивку → надо обойти Secure Boot.
  • Отсутствие стандартного сетевого интерфейса → нужно использовать PCIe-DMA как транспорт.
  • VRAM не предназначена для работы как RAM → нужно модифицировать MMU MP1.
  • Неизвестно, поддерживает ли MP1 полный Linux-стек → нужно реверсить микрокод.

Как можно проверить гипотезу?

  • Сделать дамп SPI Flash с MP1 и попытаться разобрать бинарник. Дизассемблинг - классика.
  • Найти способ отключить Secure Boot (например, через уязвимость в загрузчике).
  • Попробовать загрузить кастомный код в MP1 и выполнить его
  • Реализовать TCP/IP поверх PCIe-DMA и протестировать передачу данных.

Вывод:

Если удастся взломать MP1 и заставить его загружать Unix, то видеокарта AMD сможет работать как автономный вычислительный узел без CPU.

Резюме по AI - справке.

1. Архитектура GPU AMD применительно к запуску embedded Unix

🔹 Главный процессор на видеокарте — это MP1 (Management Processor), который представляет собой ARM-микроконтроллер.
🔹 MP1 отвечает за инициализацию GPU, загрузку VBIOS и управление питанием.
🔹 GPU подключается к системе через PCIe и работает как PCIe Endpoint, не обладая автономным загрузчиком ОС.
🔹 VRAM (видеопамять) можно использовать как RAM, но без CPU доступ к ней ограничен.


2. Технология старта embedded Unix на GPU AMD с MPI и TCP/IP

🔹 Основная проблема — GPU не может сам инициировать загрузку ОС, так как он ожидает управляющие команды по PCIe.
🔹 Возможные способы запуска Unix:
Загрузка кастомного кода в MP1 (требуется обход Secure Boot).
Использование VRAM как RAM для хранения минимального ядра Unix.
Организация сетевого стека через PCIe (например, DMA-доступ для передачи TCP/IP пакетов).
Использование MPI для распределенных вычислений, если удастся сделать TCP/IP поверх PCIe.


3. Ограничения производителя

🔹 Secure Boot в MP1 не позволяет загружать неподписанные прошивки.
🔹 Прошивка MP1 загружается из SPI Flash / ROM, и её изменение без взлома Secure Boot невозможно.
🔹 GPU работает как ведомое устройство (PCIe Endpoint) и не поддерживает автономную загрузку ОС.
🔹 Нет встроенного Ethernet, а PCIe требует драйвера TCP/IP.


4. Вопросы легальности

✅ В США действует закон "Право на ремонт" (Right to Repair Act), который запрещает блокировку пользовательских модификаций.
FTC (Федеральная торговая комиссия США) может рассматривать такие ограничения как антимонопольные.
❌ Однако, производители могут аргументировать запреты необходимостью защиты интеллектуальной собственности и безопасности устройств.
✅ Возможен коллективный иск против AMD / NVIDIA, если можно доказать, что блокировки искусственно мешают использованию оборудования.


5. Как можно разблокировать MP1 и обойти Secure Boot?

🔹 Обход проверки подписи (Secure Boot bypass) через DMA-атаку или эксплойты в драйверах.
🔹 Физическая перезапись SPI Flash (например, через выпайку и программирование чипа).
🔹 Удаление Secure Boot ключей, если EEPROM позволяет это сделать.
🔹 Подмена кода в RAM после загрузки, если удастся внедрить exploit перед проверкой подписи.


Вывод

🔹 Теоретически можно запустить embedded Unix на GPU AMD, но нужно обойти Secure Boot и модифицировать MP1.
🔹 Практически без серьезного реверс-инжиниринга это сложно, так как архитектура GPU не предполагает автономную работу.
🔹 Ограничения прошивки могут быть незаконными, но их обход требует либо эксплойтов, либо аппаратных модификаций.

"Серьёзный реверс-инжиниринг"

в данном контексте — это не просто залить кастомную прошивку в EEPROM (что само по себе возможно), а разобраться в защите Secure Boot и механизмах работы MP1, чтобы заставить видеокарту загружать любой код без ограничений.

Что именно нужно сделать для кастомной прошивки MP1?

1️⃣ Изучить текущую прошивку MP1

  • Дампить содержимое SPI Flash (EEPROM) видеокарты.
  • Декодировать бинарник (анализ формата, структуры, сигнатуры AMD).
  • Найти точки проверки Secure Boot.

2️⃣ Обойти проверку подписи Secure Boot

  • Найти и использовать уязвимости (stack overflow, buffer overflow, bypass механизмы).
  • Использовать аппаратные атаки (glitching, fault injection) для отключения защиты.
  • Анализировать и модифицировать коды RSA-проверки (если возможно).

3️⃣ Разработать и протестировать кастомную прошивку MP1

  • Написать минимальный загрузчик Unix и засунуть его в MP1.
  • Подготовить поддержку работы с VRAM как RAM.
  • Реализовать TCP/IP-стек через PCIe для взаимодействия с сетью.

4️⃣ Записать прошивку в EEPROM и проверить запуск

  • Если Secure Boot отключён → записываем через SPI-программатор.
  • Если Secure Boot активен → ищем способ его отключения.

Можно ли сделать это в гараже?

Теоретически — да, если у тебя есть программатор EEPROM, хороший дизассемблер, и ты умеешь реверсить бинарники.
Практически — сложно, потому что Secure Boot защищает MP1, и без эксплойтов или аппаратных атак прошивка просто не запустится.

Итог: Да, можно залить свою прошивку в EEPROM, но если не отключить Secure Boot MP1 просто её не примет.