Инженер обнаружил проблемные транзисторы в процессорах Pentium, которые обошлись Intel в 475 миллионов долларов. долларов 30 лет назад

Эксперт по истории электроники и реверс-инжинирингу Кен Ширифф рассказал, что ему удалось найти транзисторы в процессорах Intel Pentium первого поколения, которые вызвали ошибку. «FDIV», что обошлось производителю в 475 миллионов долларов в 1994 году.

Ошибка FDIV (Floating Point Division) означала, что процессоры неправильно выполнили операцию деления чисел с плавающей запятой.

Эксперт вооружился микроскопом и осмотрел программируемую логическую матрицу (НОАК), ответственный за эту ошибку. Процессор Intel Pentium архитектуры P5 изготовлен по техпроцессу 800 нм — кристалл содержит 3,1 миллиона транзисторов, их расположение действительно можно рассмотреть под микроскопом и идентифицировать блоки операций на кристалле. С современными процессорами, имеющими десятки миллиардов транзисторов, это невозможно.

Блок операций с плавающей запятой в процессорах Pentium работал быстрее, чем в чипах того времени, благодаря алгоритму деления SRT, который позволял делить со скоростью два бита за такт. Для корректной работы на чипе в 112 строк была помещена таблица из 2048 ячеек со значениями «-2», «-1», «0», «1» и «2». Значения выражаются наличием или отсутствием транзисторов в ячейках, но в пяти записях таблицы отсутствовали важные транзисторы, в результате чего по умолчанию вместо правильных «2» были установлены значения «0». Из-за этого вычисления с плавающей запятой давали неправильные результаты.

Ошибка FDIV была обнаружена Томасом Р. Нисили, профессор математики в Линчбергском колледже, но Intel первоначально назвала это незначительным и заявила, что такое может произойти только один раз в 27 000 лет.

Однако IBM обнаружила, что это может происходить каждые 24 дня, и прекратила продажу процессоров Pentium. В результате Intel отозвала все процессоры и понесла убыток в 475 миллионов долларов. доллар. Стоит отметить, что в результате исследования Ширифф обнаружил, что отсутствие не 5 точек данных, как считалось ранее, а 16, а 11, которые не были обнаружены ранее, не стало причиной ошибок «по чистой случайности», сказал инженер. В конце концов, Intel быстро исправила ошибку, заполнив все неиспользуемые записи платы значениями «2», и это сработало.

Для более подробного описания проблемы и ошибки вы можете просмотреть всю ветку Shiriff's Mastodon. В ближайшие дни он обещает провести в своем блоге более углубленное расследование, которое может также включать в себя вопрос о том, можно ли восстановить процессоры Pentium, затронутые ошибкой, путем физического редактирования PLA.