Tanınmış donanım tarihçisi ve tersine mühendis Ken Shirriff yakın zamanda orijinal Intel Pentium’da bulunan ve 1994’te 475 milyon dolarlık geri çağırmaya yol açan “FDIV hatasına” neden olan transistörlerin aynısını buldu. Mastodon iş parçacığındaShirriff, hatalı bir bölme tablosunun bulunduğu PLA’ya mikroskobik bir dalış yaparak Intel’in 30 yıl önceki ilk büyük başarısızlığının temel nedenini buldu.
Yukarıda görülen görüntü, Intel’in P5 mimarisi üzerindeki ilk CPU’su olan ve şirketin bilinen bir isim haline gelmesine yardımcı olan orijinal Pentium çipinin CPU kalıbının fotoğrafıdır. Pentium, yukarıdaki kalıp çekiminin birbirine dikilmiş mikroskop fotoğrafçılığıyla alındığı 800 nm’lik bir işlemle yapıldı. Kalıp 3,1 milyon transistör içeriyor; transistör ızgaraları mikroskobik görüşle görülebiliyor ve kalıp üzerindeki blokların işlemleri tanımlanabiliyor. Bunu, on milyarlarca transistöre sahip ve neredeyse çözülemeyen günümüzün işlemcileriyle karşılaştırın.
FDIV hatasına yol açan matematik hatası, PLA’daki (programlanabilir mantık dizisi) hesaplama hatalarından kaynaklandı. Pentium’un kayan nokta birimi, SRT bölme algoritması sayesinde çağdaş yongalardan çok daha hızlıydı. SRT, önceki Pentium’un saat döngüsü başına bir bit ile karşılaştırıldığında, bölünmeyi saat döngüsü başına iki bit olarak hesaplar.
Bunun işe yaraması için SRT, kalıp üzerinde -2, -1, 0, 1 ve 2 değerlerini çok kompakt 112 satırda listeleyen 2.048 hücreli bir tablonun bulunmasını gerektiriyordu. Değerler, ızgara noktaları boyunca transistörlerin varlığı veya yokluğu ile gösterilir. Tek bir kusur olmasaydı, bu harika bir strateji olurdu: Tablodaki 5 girişin kritik transistörleri eksik, varsayılan olarak doğru “2” yerine 0’a ayarlı.
Yanlış etiketlenen girişler kayan nokta hesaplamalarında hata yaratıyor ancak hatanın nadirliği o gün tartışılmıştı. Profesör Thomas Nicely tarafından keşfedildikten sonra Intel, FDIV hatasının yalnızca 27.000 yılda bir meydana geleceğini iddia ederek önemsiz olarak nitelendirdi. IBM bunun 24 günde bir gerçekleşebileceğini açıkladı ve Pentium satışlarını durdurdu. Intel, muazzam parasal baskıya boyun eğdi ve etkilenen tüm çipleri 475 milyon dolar zararla geri çağırdı (daha fazla tarih için etkinlikle ilgili 30. yıl dönümü yazımızı okuyun).
Shirriff, “Akıllı matematikçiler, Pentium’un bölme algoritmasını ve 1995’teki eksik girişleri hata kalıplarını inceleyerek çözdüler” diyor. “Ama bunu silikonla doğrulayabilirim.” Dahası, Shirriff’in araştırması, başlangıçta inanılan beş veriden 11 daha fazla olan 16 eksik veri noktası buldu. Bu 11 sadece “şans nedeniyle” hatalara neden olmaz. Intel daha sonra anakartlardaki kullanılmayan tüm girişleri 2’lerle doldurarak sorunu çözdü; bu hızlı düzeltme işe yaradı ve Pentium’un gelecekteki revizyonlarında tonlarca yer tasarrufu sağladı.
Pentium kalıbı ve hatanın daha kapsamlı bir açıklaması için Shirriff’in makalesine bakın. tam Mastodon konusu. Önümüzdeki günlerde Shirriff, soruşturmasını daha derinlemesine inceleyeceğinin sözünü verdi onun blogundaBu, hatalardan etkilenen Pentium’ları PLA’yı fiziksel olarak düzenleyerek düzeltmenin mümkün olup olmadığını içerebilir.
