透過電壓故障注入技術，CMP-170HX 礦卡成功變身 A100 80 GB
一名技術人員利用電壓故障注入（voltage glitching）技術，成功解鎖 NVIDIA CMP-170HX 礦卡，不僅將 VRAM 提升至 80 GB，FP16 運算效能甚至超越了原廠 A100。
- 一名名為 Kate 的技術人員運用電壓故障注入技術，成功寫入原本設計為唯讀的 NVIDIA CMP-170HX 顯示卡 eFuse 控制器。
- 解鎖後的顯示卡具備高達 80 GB VRAM，運行於 PCIe 4.0 並開啟全部著色器模組，FP16 FMA 效能比標準 A100 高出約 20%。
- CMP-170HX 10 GB 售價約 2500 USD，而 PCIe 版本的 A100 80 GB 售價可高達 20,000 USD 以上。
- Kate 已向 NVIDIA 回報該漏洞，但官方很難對市場上流通的現有顯示卡進行干預。
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從礦卡蛻變為資料中心 GPU
對於熱衷於自建本地端 AI（local AI）集群的玩家來說，現在有了比購買 DGX Spark 或 Apple Mac Studio 更有趣的選擇。二手資料中心 GPU 在市場上大量流通，而 CMPunlocker 軟體的出現更讓這條路徑蔚為流行。這套針對 NVIDIA CMP-170HX 顯示卡的軟改（soft-mod）工具，能讓顯示卡突破原廠預設的諸多限制。
如今，一位技術人員走得更遠。硬改作者 Kate 透過電壓故障注入突破了剩餘的硬體限制，最終讓原本僅有 8 GB VRAM 的 CMP-170HX 礦卡，在部分運算任務中跑得比原廠 A100 80 GB 還快。
電壓硬改的運作原理
Kate 的研究始於一篇描述如何利用 GA100 顯示卡微碼漏洞的論文。她將目標鎖定在卡上通常受到嚴密保護的熔絲（fuse）控制器。絕大多數 CPU 與 GPU 都設有這種「熔絲盒」，製造商在工廠端僅使用它一次，以物理方式燒斷測試未達標的晶片區域，藉此將晶片降階包裝為較低階型號出售。
原本標示 8 - 10 GB 的顯示卡之所以能擴展至 80 GB，是因為 GA100 晶片本就搭載了完整的 HBM2e 裸晶，只是在出廠時連同部分著色器模組一起被停用。其中較低容量的版本反而更受歡迎，因為它採用的是具備 80 GB HBM2e 的 GA100 衍生版本，而 10 GB 版本的卡則來自 40 GB 版的 GA100。
這些顯示卡上的 eFuse 控制器相當複雜，由 512 x 32 陣列共 16,384 位元組成。透過讀取該陣列即可獲取顯示卡目前的硬體配置。顯示卡幾乎所有部件都有對應的熔絲：各個 VRAM 區塊、各組著色器模組、PCIe 4.0、NVLink 甚至視訊編解碼硬體。據 Kate 表示，這種設計存在安全隱患，因為燒斷熔絲反而會開啟額外功能，而非將其關閉。
在正常條件下，使用者無法對這些熔絲進行寫入。Kate 利用售價僅 8 USD 的 STM32G4 微控制器打造了一塊簡易電路板，用來干預顯示卡 PCB 上的電源訊號。該卡的 VRM 控制器採用 NVIDIA 的 PWMVID 規範，她的電路板攔截傳入的 PWM 訊號，迫使 VRM 在 GPU 供電線路（即熔絲控制器所在之處）產生精確的電壓雜訊脈衝。
透過將電壓雜訊與短迴圈中連續讀取熔絲狀態相結合，她成功引導控制器進入允許寫入的狀態，隨後重新配置顯示卡就變得「輕而易舉」。她也謹慎地預先避開並停用那些曾被標記為不良的著色器模組，因為物理熔絲一旦燒斷便無法復原。
實測結果與軟改的局限
在將此改裝方案套用於多張顯示卡並進行多項工作負載測試後，Kate 記錄到有 9 張卡成功運行完整的 80 GB VRAM，僅有 1 張只能使用 64 GB。值得注意的是，在解鎖全部著色器模組（SM）後，FP16 FMA 效能比標準 A100 高出約 20%。她指出，這是因為晶片通常有 120 組以上的可用 SM，高於規格表所列的 108 組。GA100 裸晶原本就設計了 128 組 SM 以容錯備用，這在晶片製造業中屬於標準做法。
相較之下，雖然仍需透過 CMPUnlocker 在驅動程式中啟用各項「新」功能，但純軟改並無法完全榨乾硬體潛力。其 VRAM 依版本不同僅能達到 40 - 64 GB，多組著色器模組依然受鎖定，PCIe 頻寬也僅停留在 2.0 水準。此外，該卡亦不支援 ECC、NVLink 或多執行個體 GPU（Multi-Instance GPU），而這些都是伺服器的核心關鍵功能，也是 NVIDIA 用以區隔產品線的手段。
Kate 的電壓硬改則徹底打破了所有這些枷鎖。她測試表現最佳的樣卡能在具備完整功能的情況下，穩定運行於 PCIe 4.0 速率。雖然她尚未測試視訊編碼器部分，但會選用這類顯示卡的族群通常也不會在意此功能。
市場價格與安全漏洞
在成本方面，CMP-170HX 8 GB 目前市價約 3000 USD，而 10 GB 版本約為 2500 USD。原廠 PCIe 版 A100 80 GB 售價則可高達 20,000 USD 以上；伺服器專用的 SXM 模組版本雖然單價較低，但需要搭配昂貴的專用架構。隨著社群知曉這項改裝方案，二手市場價格極有可能出現劇烈波動。
Kate 表示，她選擇在此時公開研究成果，是因為有其他人也獨立發現了相同漏洞。她已向 NVIDIA 通報該弱點，但官方對市場上已經流通的硬體恐怕無能為力。
這是一個鮮明的例證，說明原先作為硬體層級產品區隔手段的熔絲機制，竟能被平價設備攻破。對於一般使用者而言仍需保持審慎，因為熔絲屬於不可逆的物理變更，且隨著此改裝方案傳播，二手舊卡市場的價格恐將出現波動。此外，該改裝對焊接與硬體調校技術要求極高，並不適合一般大眾嘗試。
資料來源：Tom's Hardware
审核人: Hero Association
