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02.12.1994

Zwei von fuenf Millionen CPUs runden bei manchen Divisionen falsch Intel muss Fehler in der FPU des Pentium-Prozessors gestehen

MUENCHEN (wm) - Ein winziger Fehler im Pentium-Prozessor erregt zur Zeit die Gemueter in der wissenschaftlichen Gemeinde: Intel hat bereits im Sommer dieses Jahres einen Rechenfehler in der Einheit fuer Gleitkommazahlen (Floating-point unit = FPU) behoben, dennoch duerften rund zwei Millionen defekte Chips produziert und ausgeliefert worden sein - wahrscheinlich werden sogar heute noch Rechner mit fehlerhaften Prozessoren verkauft. Ersatz werde es nur in begruendeten Ausnahmefaellen geben, gab Firmenchef Andrew Grove im Internet bekannt.

Am 7. November 1994 berichtete das Branchenblatt "Electrical Engineering Times" auf Seite 1 von Thomas Nicely, einem Mathematikprofessor am Lynchburg College in Virginia. Er hatte bei der Analyse von Primzahlen einen Rundungsfehler des Pentium- Prozessors entdeckt.

Werden zwei grosse (siebenstellige) Zahlen dividiert, rundet der Pentium-Prozessor unter bestimmten Umstaenden (Primzahl im Nenner) ab der vierten Stelle nach dem Komma falsch. Fuer alle Besitzer eines Pentium-Rechners, die ihren Rechner testen wollen, ein Beispiel:

a = 4 195 835

b = 3 145 727

Das Rechenexempel muss c = 0 ergeben. Auf einem Pentium-Rechner kommt man aber zu dem falschem Ergebnis: c = 256.

Intel hat dieses Problem schon im Sommer dieses Jahres erkannt. Der Fehler liegt in einem Teil des Prozessors, der bei Rechnungen mit rationalen Zahlen genutzt wird - der Einheit fuer Fliesskommazahlen (FPU). Werden zwei Primzahlen dividiert, dann berechnet der Prozessor eine zu kleine Zahl gueltiger Nachkommastellen.

Der Artikel von Nicely fand nur langsam Beachtung. Im Internet haeuften sich erst vor einer Woche die Anfragen beim technischen Kundendienst von Intel. Vor allem Wissenschaftler und Ingenieure sahen sich moeglicherweise um die Fruechte ihrer Arbeit der letzten Monate betrogen:

"Viele Leute in der Forschung muessen ihre Ergebnisse vor einem groesseren Kreis veroeffentlichen. Was soll man antworten, wenn in der Diskussion jemand fragt, ob diese Resultate von einem Rechner mit defektem Prozessor stammen", erlaeutert Dave Bell vom Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Kalifornien.

Im Compuserve-Netz meldete sich eine technische Gutachterin zu Wort, die gerichtsverwertbare Beweise liefern muss. Sie koenne ihre Arbeit erst dann wieder aufnehmen, wenn ihre drei Pentium-Rechner korrekt rechnen. Vorher laufe sie in jedem Prozess Gefahr, wegen fehlerhafter Unterlagen selbst vor Gericht zu landen.

Ihre Kritik richtet sich vor allem dagegen, dass Intel den Fehler erst verschwiegen und dann verharmlost hat. Jetzt behaelt man sich die Entscheidung vor, wer einen Ersatzprozessor erhaelt (siehe Kasten). Die Gutachterin bekam von Intel zu hoeren, dass nur dann ein neuer Pentium-Prozessor geliefert wird, wenn der Kunde nachweisen kann, dass er technische Berechnungen mit grossen Zahlen oder Primzahl-Operationen durchfuehrt.

Von der deutschen Intel-Niederlassung gab es eine gleichlautende Erklaerung: "Im Moment haben wir noch nicht entschieden, wie wir Ersatz leisten werden. Es ist klar, dass jeder Kunde den Fehler auf seinem Rechner reproduzieren kann. Doch die Wahrscheinlichkeit ist gering, dass dies im Alltagsgeschaeft Folgen hat. Nach unseren Berechnungen macht sich der Fehler nur einmal in 27 000 Jahren in einer handelsueblichen Tabellenkalkulation bemerkbar."

Stellungnahmen von deutschen PC-Herstellern lagen bei Redaktionsschluss nicht vor.

Stellungnahme von Andy Grove im Internet zum Pentium-Fehler

Andy Grove, President von Intel: " Ich wuerde gerne die Diskussion hier in diesem Forum etwas kommentieren.

Zuerst einmal: Es tut mir wirklich leid, dass diese Aufregung wegen des Fehler in der FPU entstanden ist. Ich habe einige Nachrichten gelesen und erfahren, dass einige von Ihnen wirklich ueber Intel veraergert sind (...)

Weil der (Pentium-Prozessor) wesentlicher komplexer ist als sein Vorgaenger (die 486-CPU, Anm. d. Red.) haben wir und eine Reihe von anderen Firmen den Chip intensiv getestet (...)

Wir waren mit den Ergebnissen sehr zufrieden (...) Nicht, dass der Chip perfekt gewesen waere; ein Chip ist nie perfekt. Von Zeit zu Zeit korrigieren wir den Bauplan, und mit jedem Schritt wird der Prozessor besser. Waehrend der Lebensphase einer CPU gibt es zwoelf oder mehr Versionen (...)

Dann, im Sommer 1994, zeigte sich in einer der laufenden Testreihen, dass die Einheit fuer Fliesskommazahlen einen Fehler hat. Wir waren ueberrascht, dass niemand bisher darauf gestossen war. In einer eigenen Arbeitsgruppe untersuchten wir mit Mathematikern und Statistikern das Problem und seine Auswirkungen.

Diese Gruppe arbeitete in monatelanger Arbeit heraus, dass

1. der Fehler nur mit einer Wahrscheinlichkeit von eins zu neun Milliarden bei Divisionen mit zufaellig gewaehlten Zahlen auftaucht,

2. der Fehler deshalb waehrend der normalen Lebenszeit eines Computers nicht auftreten wird (...)

Danach haben wir die Fertigung fuer alle Pentium-Prozessoren (Taktfrequenz 60, 66, 75, 90 und 100 Megahertz) umgestellt (...)

Wir unterstuetzen alle, die mit einem Pentium-Rechner komplizierte Berechnungen durchfuehren und werden, falls noetig, ihren Prozessor durch ein neues Exemplar ersetzen. Wir haben noch keine Regeln dafuer festgelegt, so dass wir im Moment ein persoenliches Gespraech mit jedem einzelnen Kunden fuehren. Wir haben eine (kostenlose, Anm. d. Red.) 800-Telefonnummer eingerichtet. Ich moechte Sie an dieser Stelle um etwas Geduld bitten.(...)

(Intels europaeischer Kundendienst ist unter der Nummer 0044/ 17 93 43 11 55 zu erreichen. Kunden hinterlassen dort nur ihre Daten - spaeter ruft dann die deutsche Niederlassung zurueck.)"