Ошибки процессора Pentium

🕛 24.09.2009, 14:04

Возможно, наиболее известной ошибкой процессора является знаменитая ошибка в блоке вычислений с плавающей запятой (Floating Point Unit - FPU) процессора Pentium. Данная ошибка часто называлась ошибкой FDIV, так как она была связана с инструкций FDIV
(floating-point divide - деление с плавающей запятой), хотя ей были подвержены и некоторые другие инструкции, касающиеся деления. Компания Intel официально описала данную проблему в документе Errata No. 23, который называется “Slight precision loss for floating-point divides on specific operand pairs.” Ошибка была исправлена в ревизии D1 и всех последующих ревизиях процессоров Pentium с частотой 60/66 МГц, а также в ревизии B5 и всех посредую-щих ревизиях процессоров Pentium с частотой 75/90/100 МГц. Процессоры с частотой 120 МГц и больше сразу характеризовались более новыми ревизиями ядра, а значит, уже были избавлены от ошибки. Таблица с характеристикам различных версий процессоров Pentium приведена далее в главе.
Данная ошибка вызвала немалый резонанс, когда в октябре 1994 года некий математик сообщил о ней в Интернете. Через несколько дней новость распространилась по всему миру, и об ошибке узнали даже те, у кого не было компьютера. Процессоры Pentium некорректно выполняли операции с плавающей запятой, причем неверные результаты вычислений начинались уже с третьей значащей цифры.
К тому моменту, когда ошибка стала известна широкой общественности, Intel уже устранила ее, а также ряд других ошибок в следующих ревизиях процессоров Pentium с частотой 60/66 МГц и 75/90/100 МГц.
После того как ошибка стала известна большому количеству людей и Intel официально признала ее, начался настоящий бум. Многие пользователи начали проверять процессор при работе с электронными таблицами, а также при выполнении различных математических операций и пришли к выводу, что обладают дефектными процессорами, даже не подозревая об этом. Некоторые даже разуверились в самой идее компьютера как инструмента вычислений. Зачем необходим компьютер, если он даже не может корректно считать?
Ажиотаж вокруг ошибки в работе процессоров привел к тому, что доверия пользователей к ПК несколько поубавилось и они стали подвергать компьютеры более тщательному тестированию. Ведь если приходится часто заниматься вычислениями, необходимо быть уверенным в их достоверности, не так ли? Было выявлено несколько математических программ, в работе которых наблюдались проблемы. Например, в системах на базе Pentium с ошибками работала даже программа Excel 5.0. В данном случае проблему удалось устранить программным образом (в версиях программы 5.0c и старше).
В компании Intel поняли, что сохранить лицо в глазах покупателей можно, только заменив дефектные процессоры. Поэтому, если вам попался процессор с ошибкой в блоке FPU, компания должна заменить его процессором без каких-либо дефектов. Как правило, для этого достаточно обратиться в местное представительство Intel. При этом вам даже не придется оплачивать доставку. После получения дефектных процессоров Intel немедленно уничтожает их, чтобы предотвратить возможность повторной продажи.
Проверка процессора на наличие дефекта блока FPU
Проверить процессор Pentium на наличие ошибок довольно просто. Для этого необходимо выполнить операцию деления и сравнить полученные результаты с эталонными.
Для проверки операции деления можно воспользоваться электронной таблицей (например, Lotus 1-2-3, Microsoft Excel и т. д.), встроенным калькулятором Microsoft Windows, а также любой другой программой для вычислений, использующей блок FPU. Убедитесь, что при выполнении проверки блок FPU не отключен. Для этого используется специальная команда; в результате обеспечиваются корректные результаты, независимо от того, поврежден блок FPU или нет.
Наиболее серьезные ошибки, связанные с блоком FPU процессоров Pentium, проявляются в третьей значащей цифре. Пример обнаружения ошибки приведен ниже.
962 306 957 033 / 11 010 046 = 87 402,6282027341 (правильный ответ) 962 306 957 033 / 11 010 046 = 87 399,5805831329 (дефектный процессор Pentium)

Замечание
Обратите внимание, что не все программы отображают большое количество цифр после запятой. В большинстве электронных таблиц ограничиваются 13 или 15 значащими цифрами.
Как видите, ошибка проявилась уже в третьей значащей цифре результата. После проверки 5 000 пар чисел, содержащих от 5 до 15 цифр, стало понятно, что ошибки, связанные с блоком FPU процессора Pentium, чаще всего проявляются в шестой значащей цифре.
Существует несколько способов устранения проблемы, однако все они отражаются на быстродействии системы. Поскольку Intel решила заменять все дефектные процессоры Pentium, именно это и является наилучшим решением проблемы.