Transactional Memory: Intel schaltet TSX wegen Bug bei Haswell ab

Die von Intel mit den Haswell-CPUs eingeführte Speicherverwaltung Transactional Memory und ihre zugehörigen TSX-Befehle funktionieren nicht richtig. Bei den Core-i-4000 und entsprechenden Xeons wird die Funktion daher per Firmware-Update abgeschaltet - aber nur vorerst.

Artikel veröffentlicht am 13. August 2014, 11:17 Uhr, Nico Ernst

Intels Ankündigung von Haswell auf dem IDF 2011 (Bild: Nico Ernst/Golem.de)

Mittels eines Specification Updates, einem PDF für PC-Hersteller und Programmierer, hat Intel bekanntgegeben, dass die neue Funktion des Transactional Memory (TSX) bei Prozessoren mit Haswell-Architektur nicht korrekt funktioniert. Unter bestimmten Voraussetzungen, die von der CPU und der Software gegeben sein müssen, ergibt sich ein so wörtlich "unvorhersehbares Systemverhalten". Eine solche Formulierung kann bei Prozessorbugs von einem Absturz bis hin zu fehlerhaften Rechenergebnissen nahezu alles bedeuten.

Betroffen von dem Fehler sind offenbar alle Haswell-CPUs, also unter anderem die Serie Core-i-4000 für Notebooks und Desktops, aber auch die Xeon E3-1200 v3, auf die sich das PDF bezieht. Dort findet sich die Fehlerbeschreibung, bei Intel Errata genannt, auf Seite 49 mit der Bugnummer HSW136. Als Lösung soll es einen Workaround über die Firmware (Bios, UEFI) von Mainboards geben.

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So beschreibt Intel den TSX-Bug im Specification Update. (Bild: Intel)

Wie diese Reparatur aussieht, hat Intel im Gespräch mit Techreport erklärt: TSX wird schlicht abgeschaltet. Es soll aber die Möglichkeit geben, die Funktion auch in der Firmware wieder einschaltbar zu machen. Das ist auch bei anderen CPU-Funktionen wie der Virtualisierung von Schnittstellen (VT-d) schon der Fall, sie sind aber in der Regel eingeschaltet und können in der Firmware deaktiviert werden.

Abschalten per Firmware

Wie Intel weiter erklärte, soll bei den bald erwarteten Haswell-EP-Xeons TSX für Entwicklungszwecke einschaltbar sein. Für Produktivsysteme sollte die Funktion aber wohl nicht genutzt werden. Weitere Beschreibungen der Umstände, die den Fehler auslösen, gibt es derzeit noch nicht. Es ist aber wahrscheinlich, dass der Bug erst mit einem neuen Stepping der Prozessoren behoben werden kann, also bei den bisherigen Haswells nicht vollständig per Software zu reparieren ist.

Nutzer von Windows-PCs dürften von dem Bug ohnehin nicht betroffen sein, denn TSX setzt eine Unterstützung durch das Betriebssystem voraus und muss von Anwendungen ausdrücklich genutzt werden. Das ist jedoch mit Linux ab dem Kernel 3.12 seit November 2013 der Fall. Erst wenn neue Firmware für die Mainboards zur Verfügung steht, dürfte sich durch Abschalten von TSX der Fehler sicher umgehen lassen.

Insbesondere bei Supercomputern und Datenbankservern kann die Funktion deutliche Geschwindigkeitssteigerungen bringen, denn TSX sorgt dafür, dass voneinander abhängige Threads Cores weniger oft auf gesperrte Speicherbereiche stoßen. Wie die Technik funktioniert, findet sich in einer früheren Meldung.