Ошибка Pentium FDIV

Ошибка Pentium FDIV — это ошибка в блоке операций с плавающей запятой в оригинальных процессорах Pentium, выпущенных компанией Intel в 1994 году, которая выражалась в том, что при выполнении деления чисел с плавающей запятой с помощью команды процессора FDIV в некоторых случаях результат мог быть таким: неправильный.

Данная ошибка была впервые обнаружена и опубликована профессором Линчбургского колледжа Томасом Найсли в октябре 1994 года.

По мнению компании, проблема была вызвана ошибками в справочной таблице, используемой при операции деления и Intel знала об этой проблеме, но умалчивала о ней, поскольку считала, что дефект существенен только для узкого круга пользователей. (математики и другие ученые). Пользователи, желающие заменить процессор, должны обратиться в компанию и доказать, что замена нужна именно им.

Желание производителя скрыть проблему и реакция на ее обнаружение вызвали недовольство потребителей и широкую критику в СМИ, особенно в репортаже CNN, поэтому компания изменила свою позицию и заявила, что будет свободно обменивать неисправные процессоры на кого угодно. Энди Гроув принес публичные извинения, и эта история стоила Intel более половины ее прибыли в последнем квартале 1994 года — 475 миллионов долларов.

Воспроизведение ошибки

Воспроизвести ошибку можно было самостоятельно в приложениях, которые используют математический сопроцессор при работе с числами с плавающей запятой.

4195835.0/3145727.0 = 1.333820449136241002 (правильное значение).

4195835.0/3145727.0 = 1.333739068902037589 (ошибочное значение, возвращаемое процессором, содержащим дефект).

Более наглядный способ воспроизведения:

(4195835/3145727)*3145727 = 4195835 (при делении и умножении на одно и то же число получаем исходное число).

(4195835/3145727)*3145727 = 4195579 (ошибочное значение, возвращаемое процессором, содержащим дефект).

Методы защиты

• В компиляторе Delphi предусмотрена опция Pentium Safe FDIV, заставляющая компилятор вместо использования ассемблерной команды FDIV в коде программы применять вызов специальной процедуры, которая при первом вызове производит проверку наличия ошибки, и, в зависимости от результата, при этом и последующих вызовах либо выполняет простой FDIV, либо производит коррекцию результата.
• В компиляторе Visual Basic предусмотрена проверка наличия данной ошибки, которая включена по умолчанию. Однако она отключается специальной опцией компилятора — Remove Safe Pentium™ FDIV Checks. В случае её выключения компилятор не генерирует дополнительного кода и в некоторых случаях скорость вычислений возрастает.

См. также

• F0 0F C7 C8

Литература

• Тим Джексон. Inside Intel. История корпорации, совершившей технологическую революцию XX века = Inside Intel. The unauthorized history of the world’s most successful chip company. — М.: Альпина Паблишер, 2013. — 328 с. — ISBN 978-5-9614-1956-6.