[閒聊]幹古：Intel Pentium FDIV Bug - 看板 PC_Shopping

作者benmei99 (K1NG0DyR)

標題[閒聊]幹古：Intel Pentium FDIV Bug

時間2024-07-28 01:47:56

上次Microcode那篇簡單的跟大家回顧了FDIV Bug的問題今天看到Intel受訪的文章，有種熟悉的既視感，來跟大家幹個古 Intel出包是不太意外，現在電路、晶片設計的規模比以前大很多了很多細節「人」沒注意到很正常，講這些不是要護航我個人也是受災戶，超頻用平台加上主力工作站，我手上13~14th gen平台有很多組講這個是因為Intel技術出包我能諒解，但在當年事件後公關處理居然還能那麼糟糕目前Intel出過最大包的位置應該要讓給目前的事件了，規模看起來是這樣，實際商譽損失和財務損失就不得而知了。 1. Bug的發現與背景 FDIV Bug是由University of Lynchburg(以前叫Lynchburg College)的數學系教授 Thomas Nicely在1994年進行prime(質數)相關研究時發現的，教授寫了一系列包含了 twin primes、prime triplet、prime quadruplet的程式碼，其中有計算Brun's constant的程式(所有twin primes的倒數和會趨近一個constant)，教授在計算Brun's constant的時候發現不管怎麼算都結果都是錯誤的，研究是在6月進行的，一直到10月底左右教授才排除其他bug發現是CPU的問題。教授用的CPU是Pentium(P5)，是當年世界上最先進的處理器之一，教授發現在計算 824,633,702,441和824,633,702,443 這兩個數字的倒數時，小數後10位會計算錯誤，為了確定是軟體還是硬體錯誤，他還使用了前一代CPU i486進行計算，最後才確認是Pentium CPU的問題，並向Intel回報該 Bug 2. FDIV Bug的技術細節 Intel當年為了加速floating point除法的速度，使用了SRT algorithm取代了先前在 486上使用的shift-and-subtract algorithm，SRT在一個Clock cycle可以算出2 bits 的結果，後者只能算出一個，改用SRT algorithm也並不是錯誤的決定。錯誤在哪裡呢? SRT algorithm使用了2048 cells的PLA(programmable logic array)來 implement，SRT的計算仰賴一張lookup table，這張lookup table要被填入PLA裡，其中1066個cells應該填入-2、-1、0、+1、+2，原始的array在compile的時候出錯了5個值應該要是+2但是變成了0，這個錯誤一路傳到到了蝕刻PLA進入chip的設備裡。 SRT的特性之一是recursive(遞迴)，所以誤差會不斷累積，最糟的狀況會到第四有效位數，大部分的錯誤只到第9、10有效位數而已。這邊給大家一個實例4,195,835除以3,14 5,727，正確答案是1.333820449136241002。這兩個數字在運算的時候要轉換成hexadecimal(16進制)，前者是0x4005FB，後者是 0x2FFFFF，0x4005FB的5會需要access前面提到錯誤的array cells，這導致結果是 1.333"739068902037589" 3. Intel的回應與處理其實這個Bug在一般使用的情況下不太會遇到，統計是90億個長除法才會遇到一個錯誤，而且也並不是所有的除法運算都會遇到這個bug，因此Intel在最初的回應中是「這是個微不足道的錯誤，並不影響大多數的使用者，Intel願意向那些提出證據受到影響的用戶更換CPU。」 10/24 教授向Intel報告 10/30 教授向學術界的其他人發了有關FDIV bug的報告，這個消息很快就透過網路傳開了 11/7 該Bug首次出現在媒體上，發表在EE times上的一篇文章 11/22 被CNN報導，同時也被New York Times和the Boston Globe報導 12/20 Intel正式宣布召回所有有Bug的Pentium CPU 1995/1/17 Intel的年度報告中指出處理FDIV bug的成本是4.75億美元(應該相當於現在的8.多億美元) 這件事件的影響很大，半導體業界使用formal verification的數量明顯增加 1996有一種針對SRT的技術問世，叫做"word-level model checking"，Intel在開發 Pentium 4的時候用了STE等方式也發現了很多錯誤，這些沒被發現很可能是規模更大的召回。但一直到2008年Intel才有架構使用了formal verification作為主要驗證方式 (Nehalem)。這整件事件除了財務上的損失，公關處理得更是糟糕，Intel是禁止OEM和經銷商進行召回的，理由是應該由end user決定該bug是否影響他們的使用。 John Romero(雷神之槌 Quake的開發者)曾經在一次的演講說他們當年也因為這個Bug花費了許多時間在追蹤問題。商業的部分IBM甚至宣布停賣Intel CPU的產品，當然IBM這個決策是有點爭議的(因為當時IBM有PowerPC)。回到一般消費者上，Intel一開始怎麼說呢? 「這件事情影響不大日常不可能受到影響，除非你能證明你有被影響，才會更換你的CPU」，Intel的回應引起了不少業界人士的反彈，到後來媒體和輿論開始發酵後，甚至平常用電腦都不會進行計算的人這類族群也想採取行動，Intel才終於發現事情不對勁宣布全面召回，消費者對於Intel的信心明顯是被動搖的。忘了寫補充一下，後續報導證明Intel在1994年6月就發現了問題，但選擇不披露細節也不召回秘密修補，但最後還是被發現了。相信看完的你也能明白為甚麼我會想起FDIV的事件，也回應我開頭所講，我很難相信Intel 這種公司在經歷過這種事件後還會犯一樣的公關錯誤。 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(web-ptt.org.tw), 來自: 36.227.165.47 (臺灣) ※ 文章網址: https://web-ptt.org.tw/PC_Shopping/M.1722102481.A.E84

推 wahaha99: 當年8億鎂(相對今日)解決118.169.30.161 07/28 01:57

→ wahaha99: 現在如果全面召回要不要花到80億... 118.169.30.161 07/28 01:58

→ wahaha99: 這次錯坦白說intel現在的狀態扛不起.. 118.169.30.161 07/28 01:58

推 autoupdate: 筆電似乎沒這個問題！？ 114.45.198.233 07/28 01:59

推 wahaha99: 查了一下當年賠掉的是intel年淨利1/10?118.169.30.161 07/28 02:03

推 muiwo: 求包養...管飽就好XD118.169.30.161 07/28 02:03

→ wahaha99: 現在這賠下去不知道要多少錢如果要賠掉 118.169.30.161 07/28 02:04

→ wahaha99: 1/3年淨利那就非常痛了118.169.30.161 07/28 02:04

→ wahaha99: 算錯不到1/10...118.169.30.161 07/28 02:06

推 KGSox: 看來這間公司的本質就是傲慢36.234.57.36 07/28 02:10

推 ekgs: 悲劇的是即使用了形式化驗證還是做出有問題61.230.123.119 07/28 02:13

推 sunuzo: 阿姨!我不想努力了(求包養)61.230.123.119 07/28 02:13

→ ekgs: 的東西61.230.123.119 07/28 02:13

→ ekgs: AMD過去比較大包的應該就只有Phenom TLB bug61.230.123.119 07/28 02:24

推 mrme945: 推幹古，原po文章寫得挺不錯的111.71.212.122 07/28 02:32

推 Cubelia: 補充:後來Windows有提供偵測CPU型號111.255.25.252 07/28 02:37

→ Cubelia: 並可以選擇是否關閉FPU的功能111.255.25.252 07/28 02:37

推 UNIQC: 有沒有富二代要包養我111.255.25.252 07/28 02:37

→ Cubelia: 沒被回收的CPU反而成為收藏家的逸品111.255.25.252 07/28 02:38

→ Clarkliu: 可是20年前的主管早退休了 1.168.4.191 07/28 02:49

噓 a000000000: 尼用當年角度看這就很微妙惹 67.180.4.167 07/28 03:20

→ a000000000: 當年幾乎只有一種產品 67.180.4.167 07/28 03:20

→ a000000000: pc也好server也好都同一顆 67.180.4.167 07/28 03:21

推 dewaro: 身邊有朋友被包養嗎 67.180.4.167 07/28 03:21

→ a000000000: 速度也沒有動態調節 67.180.4.167 07/28 03:21

→ a000000000: 現在問題可以確定pc diy直接影響最大67.180.4.167 07/28 03:22

→ a000000000: 而這市場很小最重要在筆電 67.180.4.167 07/28 03:22

→ a000000000: 除非高階低功耗到商用全面大爆炸 67.180.4.167 07/28 03:23

→ a000000000: 不然論危機還太早 67.180.4.167 07/28 03:23

推 Elfego: 亞洲最大包養平台上線了 67.180.4.167 07/28 03:23

推 lordlpg: 有Quake有推114.33.77.43 07/28 03:44

→ bhmagic: 文組理工史 76.82.233.154 07/28 04:48

→ huckerbying: 拿這件事情來對比也沒錯啊，當初FVI 211.76.58.252 07/28 07:22

→ huckerbying: B是在各種媒體推波助瀾下讓這種少見 211.76.58.252 07/28 07:22

→ huckerbying: 用戶錯誤放大到大家都要抵制 211.76.58.252 07/28 07:22

推 Nicodim: 包養SD = SugarDaddy? 211.76.58.252 07/28 07:22

→ huckerbying: 現在這問題連幾家公司都跳出來投訴211.76.58.252 07/28 07:27

→ huckerbying: 用intel的機櫃都有常報修的問題，再 211.76.58.252 07/28 07:27

→ huckerbying: 加上有名硬體媒體也出來講近期不推 211.76.58.252 07/28 07:27

→ huckerbying: 薦intel，那也很難保不會重演FVIB事 211.76.58.252 07/28 07:27

→ huckerbying: 件 211.76.58.252 07/28 07:27

推 Foning: 這個包養網正妹好多是真的嗎 211.76.58.252 07/28 07:27

→ dildoe: 製造問題margin的統計資料又不在end user118.168.170.234 07/28 07:49

→ dildoe: 除了問題比例偏高,沒人leak一般人連細節大118.168.170.234 07/28 07:50

→ dildoe: 都不會知道吧.要leak就是不吞的意思吧XD118.168.170.234 07/28 07:50

推 kuroshizu21: 推好文, 原PO的文章我個人都看得蠻開114.47.85.63 07/28 07:57

→ kuroshizu21: 心的, 希望之後還有續篇114.47.85.63 07/28 07:57

推 AKNY: 真的有這麼多人在找包養嗎114.47.85.63 07/28 07:57

推 DivineSX: 推，原po 文筆真的很好，寫得深入淺出114.40.137.7 07/28 08:06

推 kira925: 這種製程問題我很難相信只有DIY被影響42.72.85.174 07/28 08:24

→ huckerbying: 連公司Server級都跳出來質疑的話， 211.76.58.252 07/28 08:28

→ huckerbying: 那公司高層就不得不重視了211.76.58.252 07/28 08:28

推 ClarinetWork: 推考古42.72.201.115 07/28 08:31

推 mysister: 有人可以分析一下包養平台的差異嗎42.72.201.115 07/28 08:31

推 zseineo: 推 111.243.67.9 07/28 08:34

推 ABA0525: 這家真的爛220.132.95.162 07/28 08:35

→ ABA0525: 今年這次更嚴重220.132.95.162 07/28 08:35

→ olozil: 不然你要用AMD...當年沒AMD嗎?218.161.55.246 07/28 08:38

→ huckerbying: 當年有AMD，跟Pentium對壘的是AMD K 211.76.58.252 07/28 08:42

推 cir72: 那個包養網人最多XD 211.76.58.252 07/28 08:42

→ huckerbying: 5 211.76.58.252 07/28 08:42

推 Gocoba: 所以現在13/14代用戶不鬧大就等著吃鱉阿172.56.176.19 07/28 08:42

推 klm619: 推個 220.129.198.73 07/28 09:05

推 Azure5200: 長知識推 42.73.51.146 07/28 09:18

推 ltytw: 當年一堆CPU好選不買AMD也能買cryix貨win114.33.46.227 07/28 09:30

推 ATrain: 我妹上包養網被我發現= =114.33.46.227 07/28 09:30

推 atlaswhz: 現在很難鬧大,大家用手機平板筆電,桌機 61.61.61.19 07/28 09:30

→ atlaswhz: 用戶根本稀有 61.61.61.19 07/28 09:30

→ ltytw: chip114.33.46.227 07/28 09:30

推 AerobladeIII: 不會吃鱉啦，不然那些印粉要含淚買111.246.26.111 07/28 09:34

→ AerobladeIII: AMD嗎111.246.26.111 07/28 09:34

推 grado0802: 隔壁桌的人竟然在討論包養...111.246.26.111 07/28 09:34

推 zenki0127: 做成鑰匙圈那次嗎 203.204.139.70 07/28 09:44

推 NeCool: 推 27.53.155.22 07/28 10:59

推 avans: 哇很棒的分享，謝謝說明典故114.137.200.253 07/28 11:05

推 cancelpc: 這次認也沒用，沒有正常的可以換。 111.249.146.39 07/28 11:24

→ cancelpc: 且不是用軟體檢測的出來，是看運作環境 111.249.146.39 07/28 11:25

推 smilejin: 樓上是不是被包養 111.249.146.39 07/28 11:25

→ cancelpc: 決定壽命。 111.249.146.39 07/28 11:25

推 minato711208: 推 39.10.57.255 07/28 11:31

→ ym010273: 就冷處理賭事情不會發酵，每件事都要積27.52.101.119 07/28 11:35

→ ym010273: 極處理反而更糟吧 27.52.101.119 07/28 11:35

→ ym010273: 反正出事獻祭幾個人頭就好了 27.52.101.119 07/28 11:38

推 qusekii: 樓下被包養 27.52.101.119 07/28 11:38

→ lc85301: 有處理啊，Fab 的 OOO 都換人了 36.231.113.220 07/28 11:40

推 cancelpc: DIY市場問題不大，品牌機處理問題的成本 111.249.146.39 07/28 11:48

→ cancelpc: 才大。量大通路多替換成本高。更況沒正111.249.146.39 07/28 11:48

→ cancelpc: 常的可換。死路一條。 111.249.146.39 07/28 11:48

推 lu19900217: 登，登登登，登個幾年看能不能像k8 42.73.197.236 07/28 12:15

推 Y949731: 現包養都上檯面了嗎 42.73.197.236 07/28 12:15

→ lu19900217: 那時挺過去 42.73.197.236 07/28 12:15

推 roseritter: 看server線，I社目前的命脈 122.117.187.82 07/28 12:40

推 sank: 推 36.227.237.237 07/28 13:11

推 applejone: 當年的 k5 k6 是浮點運算被 Intel屌打180.217.42.135 07/28 13:19

推 sjimmy43: 想問個跟文章主旨無關的問題，IBM停賣In 114.39.101.45 07/28 13:34

推 T730733: 在包養網遇到朋友= = 114.39.101.45 07/28 13:34

→ sjimmy43: tel 產品會產生什麼爭議?跟powerPC的關 114.39.101.45 07/28 13:34

→ sjimmy43: 聯是什麼？ 114.39.101.45 07/28 13:34

推 cancelpc: 資料中心也被A大舉攻佔，因為空間/電力 111.249.146.39 07/28 13:36

→ cancelpc: 就是成本。多核製程是競爭力。 111.249.146.39 07/28 13:36

→ cancelpc: 當初是PC開始入侵原本IBM獨佔的市場111.249.146.39 07/28 13:37

推 FireStation: 問卦:有包養SD的卦嗎111.249.146.39 07/28 13:37

→ cancelpc: 唯有系統不爭氣,不穩定。 111.249.146.39 07/28 13:38

→ cancelpc: 所以PC server後面好幾年才進入。IBM這111.249.146.39 07/28 13:40

→ cancelpc: 幾年也開始把PowerPC給EOS,EOL了，改採x111.249.146.39 07/28 13:40

→ cancelpc: 86架構 111.249.146.39 07/28 13:40

→ cancelpc: 拼了老本買下伺服器系統龍頭Redhat111.249.146.39 07/28 13:41

推 Thobel: 隔壁桌好像是包養SD在見面XD111.249.146.39 07/28 13:41

→ cancelpc: 上面系統少了字，作業系統 111.249.146.39 07/28 13:42

推 cancelpc: IBM這幾年賣掉一大堆部門，剩自己的CPU 111.249.146.39 07/28 13:53

→ cancelpc: 因一些原因不能賣沒人買不能停(政府/國111.249.146.39 07/28 13:53

→ cancelpc: 防) 111.249.146.39 07/28 13:53

→ cancelpc: 已經開始針對專屬架構的電腦客戶發出EOL111.249.146.39 07/28 13:55

推 Reji: aSugarDating = 包養SD?111.249.146.39 07/28 13:55

→ cancelpc: ,EOS通知，要轉x86架構。 111.249.146.39 07/28 13:55

推 yymeow: x86 server算是後來居上，早年都是Sun、 114.25.194.188 07/28 14:20

→ yymeow: AIX、sparc、MIP等等的天下114.25.194.188 07/28 14:21

→ yymeow: ^s 114.25.194.188 07/28 14:21

→ hn9480412: AMD也有zen的segfault問題啦 223.137.103.4 07/28 14:26

推 Hathael: 未看先猜這包養網 223.137.103.4 07/28 14:26

推 xbearboy: 當年雷鳥裝個散熱都能崩角了，好在自己114.136.239.228 07/28 14:37

→ xbearboy: 沒遇崩到不能用的情況，但看到散熱沒裝114.136.239.228 07/28 14:37

→ xbearboy: 好燒掉要玩家自負的態度，基本上就不會114.136.239.228 07/28 14:37

→ xbearboy: 相信這家會好到哪去了，就兩家比下限而114.136.239.228 07/28 14:37

→ xbearboy: 已114.136.239.228 07/28 14:37

推 yovroc: 有人知道包養SD是什麼嗎114.136.239.228 07/28 14:37

→ kuninaka: 這個以前讀書有看到過XD 1.174.79.139 07/28 14:44

推 kuninaka: 只能說Pat Gelsinger脫離工程太遠了 1.174.79.139 07/28 14:54

→ kuninaka: 當初這問題爆發的時候他還在INTEL當 1.174.79.139 07/28 14:54

→ kuninaka: 工程師 1.174.79.139 07/28 14:54

→ kuninaka: 鬧得這麼大，結果現在整個裝死混過去XD 1.174.79.139 07/28 14:54

推 helgalie: 一定又是這包養網 1.174.79.139 07/28 14:54

→ kuninaka: 裝死也不能說不是好決策XD 1.174.79.139 07/28 14:54

→ cancelpc: 是阿，有段時期PC Server跟封閉架構互競111.249.146.39 07/28 14:56

推 kanding255: 這次的影響範圍更大欸 intel感覺會倒 49.215.56.78 07/28 15:04

→ kanding255: 除非下一代能超越 49.215.56.78 07/28 15:04

推 smallreader: 感謝介紹..長知識36.237.108.127 07/28 16:01

推 OREOMZA: 包養平台不意外36.237.108.127 07/28 16:01

推 yymeow: Xeon出事才會倒 114.25.194.188 07/28 16:08

推 ltytw: 說倒我覺得不至於不過就是元氣大傷 114.33.46.227 07/28 16:23

→ ltytw: 變成小咖廠商比VIA還小並且晶圓廠被割114.33.46.227 07/28 16:24

→ ltytw: 出去之如此類 114.33.46.227 07/28 16:24

→ ltytw: 就好像大隻刃下心一戰之後縮水變成 114.33.46.227 07/28 16:26

推 punjab: 覺得包養網EY嗎 114.33.46.227 07/28 16:26

推 yymeow: 或是像IBM一樣變昨日黃花吧 114.25.194.188 07/28 16:32

→ yymeow: 小時候看到同學PS/55電腦一開機的IBM字樣 114.25.194.188 07/28 16:32

→ yymeow: 純血的PC，不是廉價相容機。真的羨慕 114.25.194.188 07/28 16:33

→ amos30627: 這次就損商譽而已 Xeon筆電都沒事111.185.172.124 07/28 16:35

→ amos30627: 手握x86跟先進製程不可能倒111.185.172.124 07/28 16:36

推 sashare: 包養網站葉配啦111.185.172.124 07/28 16:36

→ amos30627: DIY仔就去死吧何況很多不會發現CPU壞111.185.172.124 07/28 16:37

→ amos30627: 了以為是自己問題或其他零件111.185.172.124 07/28 16:37

推 mainsa: 當初Intel號稱有外星人技術大幅領先毛 49.216.177.168 07/28 16:41

→ mainsa: 利又高召回沒啥差但最近每季Intel都虧49.216.177.168 07/28 16:41

→ mainsa: 損十幾億甚至幾十億鎂 24 Q1稍有收斂還是49.216.177.168 07/28 16:41

推 sijiex: 記者收了包養網多少啦49.216.177.168 07/28 16:41

→ mainsa: 虧4億鎂喔他們現在是真的沒有那個能力召49.216.177.168 07/28 16:41

→ mainsa: 回了這弄下去直接多幾十億鎂的虧損欸49.216.177.168 07/28 16:41

→ mrme945: 所以外星人去哪裡了111.71.212.122 07/28 16:43

推 yymeow: 回家去了 XD114.25.194.188 07/28 16:43

→ amos30627: 被dell收購了111.185.172.124 07/28 16:43

推 VLADINA: 包養真亂111.185.172.124 07/28 16:43

推 kuroshizu21: 外星人去了dell那裡了啊 XDD 114.47.88.191 07/28 16:58

推 snowpoint: dell有啥東西發功嗎？小弟沒關注不知道 114.32.218.42 07/28 19:09

→ bw212: Dell 的電競電腦系列Alienware 綽號外星人 111.83.138.4 07/28 19:20

推 felaray: 當年賺爛了現在賠錢不說還賠信譽 1.163.240.51 07/28 20:38

→ felaray: Pat信誓旦旦要把恢復intel往日榮光,看來 1.163.240.51 07/28 20:39

推 odemagus: 演藝圈一堆包養好嗎 1.163.240.51 07/28 20:39

→ felaray: 可能只是南柯一夢. 1.163.240.51 07/28 20:40

推 nicetw20xx: 推 36.234.29.183 07/28 21:57

推 user1120: 推好文 106.104.32.220 07/28 22:04

推 lukeatlee: 推錯誤難免重要的是解決問題的態 123.50.45.219 07/28 22:24

→ lukeatlee: 度與方法這才是決定I家未來的關鍵 123.50.45.219 07/28 22:24

推 yes500: 政治圈一堆包養好嗎 123.50.45.219 07/28 22:24

推 yeeouo: 那為什麼compile會出錯124.213.115.96 07/28 22:58

推 wei115: 推就是因為這個才引入形式化驗證但之 27.51.89.194 07/29 04:48

→ wei115: 後還是出現幽靈熔斷這類分支預測的bug 27.51.89.194 07/29 04:48

推 potatososo: pro 推 27.51.96.76 07/29 05:31

→ potatososo: pentium iii 7mhz我的第一顆買的 27.51.96.76 07/29 05:32

推 alexantiy: 有錢人一堆包養好嗎 27.51.96.76 07/29 05:32

→ potatososo: #70mhz 27.51.96.76 07/29 05:33

→ potatososo: 700nhz 27.51.96.76 07/29 05:33

推 youcanfindit: 推講古 27.242.230.161 07/29 08:27

推 kenphin0729: 推講古好文220.138.120.236 07/29 11:45

推 jakkx: 推一個。對比下來搞不好這一次也是早知道175.182.110.108 07/29 11:56

推 sowrey: 學生妹被包養多嗎175.182.110.108 07/29 11:56

推 lc85301: 形式化驗證本來就沒那麼神 36.231.113.220 07/29 22:07

→ lc85301: 有驗的東西是可以保證沒錯，但沒驗的還是 36.231.113.220 07/29 22:08

→ lc85301: 不知道有沒有問題 36.231.113.220 07/29 22:08

推 SilverFox: 推 101.10.6.251 07/30 01:17

推 donkilu: 拿當年來比很正常吧 Intel的嘴臉始終如一 216.228.112.22 07/30 02:49

推 cw758: 有錢人為啥都想包養 216.228.112.22 07/30 02:49

推 donkilu: 當年訊息流通沒有現在發達都能全面炎上 216.228.112.22 07/30 02:51

→ donkilu: 現在一堆自媒體都虎視眈眈要打Intel臉 216.228.112.22 07/30 02:52