奔騰浮點除錯誤

奔騰浮點除錯誤(英語:Pentium FDIV bug)是英特爾公司的舊版本Pentium浮點運算器的一個錯誤。錯誤起源於奔騰系列的浮點除(FDIV)指令。這錯誤所引發的後續效應導致了英特爾的公關災難,並導致英特爾在1994年受到4.75億美元的損失。[1]

圖片顯示受FDIV bug影響的66 MHz Intel Pentium (內部型號SX837)

發現

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1994年10月,美國弗吉尼亞州林奇堡學院英語University of Lynchburg數學系教授托馬斯·雷·奈斯利德語Thomas Ray Nicely為研究孿生質數,發現用電腦處理長除法時一直出錯[2] 。他用一個數字去除以824,633,702,441時,答案一直是錯誤的。事後發現原因是英特爾為了加速運算,將整個乘法表燒錄在處理器上面,但是2048個乘法數字中,有5個輸入錯誤。這些錯誤其實不容易出現,在運算過程中,它會自動修復錯誤,只有幾個二進位的數字組,才會造成完全錯誤的結果。

影響

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根據工程師指出,大約90億個長除法中會有一個錯誤[3]。依照計算,平均故障間隔(MTBF)大概是七百年,所以幾乎是不可能發生。但是同樣有人聲稱實際上遭遇到這個錯誤的頻率要高得多。英特爾公司後來召回了有缺陷的產品。

受影響型號

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此問題僅在原先Pentium處理器的某些型號上出現[4]。該錯誤只在某些Pentium系列處理器低於120 MHz的時鐘速度出現[4]。在受影響的型號上,英特爾處理器頻率ID程式會檢查是否存在此錯誤。

下面列出了10個受影響的處理器。這些處理器的39個S-spec並未列在英特爾處理器規格網頁中。

Pentium P5 800 nm 5V
Family Model Stepping Core stepping Clock rate 前端匯流排速率 S-spec
5 1 3 B1 60 MHz 60 MHz Q0352, Q0412, SX753
5 1 3 B1 66 MHz 66 MHz Q0353, Q0413, SX754
5 1 5 C1 60 MHz 60 MHz Q0466, SX835, SZ949
5 1 5 C1 66 MHz 66 MHz Q0467, SX837, SZ950
Pentium P54C 600 nm 3.3V
Family Model Stepping Core stepping Clock rate 前端匯流排速率 S-spec
5 2 1 B1 75 MHz 50 MHz Q0601
5 2 1 B1 90 MHz 60 MHz Q0542, Q0613, Q0543, SX879, SX885, SX909, SX874
5 2 1 B1 100 MHz 66 MHz Q0563, Q0587, Q0614, SX886, SX910
5 2 2 B3 75 MHz 50 MHz Q0606, SX951
5 2 2 B3 90 MHz 60 MHz Q0628, Q0611, Q0612, SX923, SX922, SX921, SX942, SX943, SX944, SZ951
5 2 2 B3 100 MHz 66 MHz Q0677, SX960

參考文獻

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  1. ^ 1994 - Annual Report. Intel. June 20, 2020 [June 20, 2020]. (原始內容存檔於February 26, 2017). 
  2. ^ Nicely, Thomas. Pentium FDIV flaw FAQ. trnicely.net. August 19, 2011 [June 18, 2019]. (原始內容存檔於2019-06-18). 
  3. ^ An error in a lookup table created the infamous bug in Intel's latest processor. [1995-03-01]. (原始內容存檔於2006-12-19). 
  4. ^ 4.0 4.1 FDIV Replacement Program: Frequently asked questions. Intel. 2009-03-20 [2009-11-10]. Solution ID CS-012748. (原始內容存檔於2009-05-11). 

參見

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外部連結

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