硬件歷史學(xué)界近期迎來(lái)了一項(xiàng)突破性發(fā)現(xiàn)，硬件歷史學(xué)家Ken Shirriff通過(guò)顯微鏡的精細(xì)觀察，成功鎖定了1994年Intel奔騰處理器中著名的“FDIV Bug”的根源所在，這一發(fā)現(xiàn)無(wú)疑為計(jì)算機(jī)硬件歷史添上了濃墨重彩的一筆。

這一歷史性的計(jì)算錯(cuò)誤，不僅促成了Intel歷史上的首次產(chǎn)品召回事件，還帶來(lái)了高達(dá)4.75億美元的直接經(jīng)濟(jì)損失。更重要的是，它成為了首個(gè)轟動(dòng)全球的計(jì)算機(jī)硬件問(wèn)題，讓全世界對(duì)計(jì)算機(jī)硬件的可靠性產(chǎn)生了前所未有的關(guān)注。

Shirriff的研究聚焦于奔騰處理器的可編程邏輯陣列（PLA）。通過(guò)顯微鏡下的細(xì)致分析，他成功找到了引發(fā)這一缺陷的具體晶體管。這一發(fā)現(xiàn)不僅解答了多年來(lái)業(yè)界對(duì)于該問(wèn)題的疑惑，也展示了Shirriff深厚的硬件分析功底。

作為Intel首款采用P5架構(gòu)的CPU，這款奔騰處理器采用800納米工藝制造，集成了310萬(wàn)個(gè)晶體管。得益于這一相對(duì)較少的晶體管數(shù)量，Shirriff才得以通過(guò)顯微鏡觀察到處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并成功定位到出問(wèn)題的晶體管。而在現(xiàn)代CPU中，由于晶體管數(shù)量已高達(dá)數(shù)百億個(gè)，這樣的操作幾乎成為了不可能的任務(wù)。

該錯(cuò)誤源于奔騰處理器的先進(jìn)浮點(diǎn)單元，它采用了SRT除法算法，使得計(jì)算速度相較于前代處理器有了顯著的提升。然而，這一算法需要一個(gè)包含2048個(gè)單元的查找表，這些單元以112行的形式排列，并通過(guò)晶體管的存在或缺失來(lái)編碼從-2到2的值。

Shirriff發(fā)現(xiàn)，在這個(gè)查找表中，有五項(xiàng)缺失了必要的晶體管，導(dǎo)致它們默認(rèn)被設(shè)置為0而非正確的值2。他還發(fā)現(xiàn)了另外11個(gè)缺失的數(shù)據(jù)點(diǎn)，但幸運(yùn)的是，這些點(diǎn)并未引發(fā)錯(cuò)誤。Shirriff將這一現(xiàn)象形容為“純粹的運(yùn)氣”。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，Intel在后續(xù)的奔騰版本中采取了簡(jiǎn)單的填充策略，將所有未使用的表項(xiàng)都設(shè)置為2。這一解決方案不僅有效解決了問(wèn)題，還為未來(lái)的奔騰版本節(jié)省了裸片空間。

Shirriff計(jì)劃在接下來(lái)的幾天內(nèi)，通過(guò)他的博客發(fā)布對(duì)這一發(fā)現(xiàn)的深入分析。他不僅會(huì)探討這一問(wèn)題的歷史背景和技術(shù)細(xì)節(jié)，還將討論是否有可能通過(guò)物理修改受影響的奔騰芯片來(lái)糾正這一長(zhǎng)達(dá)三十年的老問(wèn)題。