Ошибка Pentium FDIV

Ошибка Pentium FDIV — ошибка в модуле операций с плавающей запятой в оригинальных процессорах Pentium, выпускавшихся фирмой Intel в 1994 году. Ошибка выражалась в том, что при проведении деления над числами с плавающей запятой при помощи команды процессора FDIV в некоторых случаях результат мог быть некорректным.

Данная ошибка была впервые обнаружена и опубликована профессором Линчбургского колледжа Томасом Найсли в октябре 1994 года^[1].

Согласно заявлению компании, причиной проблемы послужили неточности в таблице поиска, используемой при проведении операции деления^[2]. В Intel знали об этой проблеме, но умалчивали о ней так как считали, что дефект существенен лишь для узкого круга пользователей (математиков и других учёных). Пользователям, которые хотели заменить процессор, должны обратиться в компанию и доказать, что именно им замена была необходима.

Стремление производителя утаить проблему и реакция на её обнаружение вызвали недовольство потребителей и обширную критику в СМИ, в особенности репортаж от CNN. В результате компания изменила позицию и объявила, что будет свободно обменивать дефектные процессоры всем желающим. Энди Гроув принес публичные извинения. История стоила Intel более половины прибыли за последний квартал 1994 г. — 475 млн $^[3].

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).

• 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.

• F0 0F C7 C8

• 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.