В процессоре Intel нашли 30-летний баг FDIV: он стоил компании $475 миллионов
Известный историк вычислительной техники и реверс-инженер Кен Ширифф обнаружил точные транзисторы в оригинальном процессоре Intel Pentium, которые стали причиной знаменитой ошибки FDIV, повлекшей за собой первый в истории компании отзыв продукции в 1994 году. Ущерб составил $475 миллионов.
Содержание
Технические детали ошибки
Ширифф подробно изучил программируемую логическую матрицу (PLA) на чипе Pentium, где находилась таблица деления с ошибкой. Процессор, построенный на архитектуре P5 с использованием 800-нм техпроцесса, содержал 3,1 миллиона транзисторов. Для идентификации дефекта Ширифф использовал микроскопическую фотографию кристалла, объединённую в единую карту.
Ошибка в таблице деления возникла из-за пропущенных транзисторов, которые отвечали за представление значений от -2 до 2 в 112 строках. В пяти ячейках таблицы вместо «2» было указано значение «0». Это приводило к редким, но значительным математическим ошибкам при вычислениях с плавающей запятой.
Реакция рынка и Intel
Intel первоначально заявила, что ошибка встречается крайне редко, предположив, что она проявляется лишь раз в 27,000 лет. Однако исследования IBM показали, что ошибка может происходить каждые 24 дня, что привело к прекращению продаж процессоров Pentium. Под давлением общественности и финансовых убытков компания отозвала дефектные чипы.
Новые находки
Ширифф обнаружил, что количество пропущенных транзисторов на самом деле достигало 16, а не пяти, как считалось ранее. Интересно, что 11 из них не вызывали ошибок из-за «удачного стечения обстоятельств». Intel устранила проблему в последующих версиях процессоров, заполнив все ячейки таблицы значением «2», что оказалось эффективным и компактным решением.
Историческое значение
Ошибка FDIV стала поворотным моментом в истории Intel, подчеркнув важность надёжности в проектировании процессоров. Исследование Шириффа демонстрирует уникальные подходы к анализу аппаратных дефектов и важность исторических уроков для современной индустрии.
Кен Ширифф пообещал опубликовать более подробное описание своей работы на блоге в ближайшие дни, где также будет обсуждаться возможность исправления дефектных процессоров Pentium путём физического редактирования PLA.
