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Mo, 29. September 2014, 14:27

Software::Grafik

Nvidia erschwert die Entwicklung freier Firmware

Ab der Generation »Maxwell« werden die Grafikchips von Nvidia nur noch dann den vollen Funktionsumfang freigeben, wenn eine von Nvidia signierte Firmware darauf läuft. Zwar will Nvidia diese proprietäre Firmware künftig separat zum Download anbieten, doch für eine freie Alternative wird die Situation schwieriger.

Nvidia

Zahlreiche Chips benötigen bereits neben dem Treiber eine Firmware, um ihre Funktion voll oder überhaupt erst erfüllen zu können. In vielen Fällen ist diese Firmware jedoch proprietär. Dieses Problem ist bekannt und stand schon immer dem Wunsch einiger Anwender und Organisation wie der FSF entgegen, ein zu 100% auf freie Software aufbauendes System betreiben zu können. Auch bei den Radeon-Treibern schieden sich daran bereits die Geister. Die Freigabe des Atom BIOS durch AMD vor sechs Jahren scheint die Gemüter auf dieser Seite beruhigt zu haben. Weniger bekannt ist, dass auch Nvidia eine Firmware benötigt. Der proprietäre Nvidia-Grafiktreiber liefert diese mit, der freie Treiber Nouveau setzt dagegen auf eine selbst geschriebene freie Version.

Für diese freie Version brechen nun schwere Zeiten an. Wie Nvidia-Entwickler Andy Ritger dem Nouveau-Projekt mitteilte, besitzen die Nvidia-Chips von der aktuellen Maxwell-Generation an eine Sicherheitsprüfung in der Hardware, die vom Konzept her der Kombination eines TPM-Chips mit UEFI Secure Boot ähnelt. Kurz gefasst bieten die neuen Chips drei Sicherheitsebenen. In der niedrigsten Ebene (Non-secure, NS) vertraut der Chip der auf ihm laufenden Firmware nicht und blockiert Zugriffe auf bestimmte Register und den Speicher. Die Heavy Secure (HS)-Ebene dagegen sperrt jegliche Zugriffe, bis eine Firmware geladen wird, die eine gültige Signatur von Nvidia aufweist. Eine solche Firmware hat vollen zugriff sowie die Möglichkeit, in die mittlere Ebene Light Secure (LS) zu wechseln.

Dieses Konzept wird die Entwickler von Nouveau vor einige Probleme stellen, da ihre selbst geschriebene freie Firmware nur im Non-secure Modus laufen kann. Die Firmware dagegen, die im Heavy Secure-Modus laufen kann, wird Nvidia nicht freigeben können, weil sie Nvidias Schlüssel enthält. Trotz allem wird Nvidia nicht von dem in letzter Zeit eingeschlagenen Kurs abweichen, den freien Treiber zu unterstützen. So plant das Unternehmen, im nächsten Schritt die proprietäre Firmware separat zum Download anzubieten, so dass eine Kombination von freiem Treiber und unfreier Firmware möglich ist. Außerdem versucht Nvidia Bedenken zu zerstreuen, dass diese separate Firmware weniger Funktionalität bieten werde als die mit den unfreien Treibern integrierte. Darin sehe das Unternehmen keinen Sinn.

Andy Ritger empfiehlt dem Nouveau-Projekt trotzdem, die eigene freie Firmware zu nutzen, zumindest solange kein Problem auftaucht, das das verhindert. Befürworter vollständig freier Systeme wird es freuen, doch bleibt abzuwarten, ob Nouveau ohne den vollen Zugriff auf die Hardware, den nur der Heavy Secure-Modus bietet, konkurrenzfähig bleiben kann.

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