Découvrez les secrets du bug FDIV du Pentium original grâce à cette analyse approfondie.
Les secrets du bug de calcul du Pentium révélés par un expert
Découverte des transistors défectueux dans le Pentium d’Intel
Un expert renommé en matériel informatique, Ken Shirriff, a récemment identifié les transistors exacts dans le Pentium d’Intel original qui ont causé le “FDIV bug”, entraînant un rappel de 475 millions de dollars en 1994. Dans une plongée microscopique dans le PLA défectueux, Shirriff a identifié la cause première du premier échec majeur d’Intel il y a 30 ans.
L’image ci-dessus montre une photo du die du CPU du Pentium original, le premier CPU d’Intel sur l’architecture P5 qui a contribué à faire de la société un nom grand public. Le Pentium a été fabriqué sur un processus de 800 nm, avec la photo du die ci-dessus prise à travers des photographies au microscope assemblées. Le die contient 3,1 millions de transistors, avec des grilles de transistors visibles à la vision microscopique et les opérations des blocs sur le die pouvant être identifiées. Comparez cela aux processeurs d’aujourd’hui, qui ont des dizaines de milliards de transistors et sont presque indéchiffrables.
Le bug du FDIV causé par des erreurs de calcul dans le PLA
L’erreur mathématique qui a conduit au bug du FDIV a été causée par des erreurs de calcul dans le PLA (array logique programmable). L’unité en virgule flottante du Pentium était beaucoup plus rapide que les puces contemporaines, grâce à l’algorithme de division SRT. SRT calcule la division à deux bits par cycle d’horloge, par rapport à un bit par cycle d’horloge du prédécesseur du Pentium.
Pour que cela fonctionne, SRT exigeait la présence d’une table de 2 048 cellules sur le die, répertoriant des valeurs -2, -1, 0, 1, et 2 dans 112 lignes très compactes. Les valeurs sont indiquées par la présence ou l’absence de transistors le long des points de grille. Il s’agissait d’une stratégie brillante, si ce n’est pour une faille : 5 entrées sur la table sont dépourvues de leurs transistors cruciaux, réglés par défaut sur 0 au lieu du “2” correct.
Ces entrées mal étiquetées créent une erreur dans les calculs en virgule flottante, mais la rareté de l’erreur a été débattue à l’époque. Après sa découverte par le professeur Thomas Nicely, le bug du FDIV a été jugé non important par Intel, affirmant qu’il ne se produirait qu’une fois tous les 27 000 ans. IBM a déclaré qu’il pourrait se produire tous les 24 jours et a interrompu la vente de Pentium. Intel a cédé à une pression monétaire énorme et a rappelé tous les chips affectés avec une perte de 475 millions de dollars.
Source : www.tomshardware.com
