Nhược điểm của Pentium và sự ra đời của K5

Có lẽ lỗi bộ xử lý nổi tiếng nhất trong lịch sử máy tính là vết nhơ huyền thoại trên FPU của Pentium. Nó thường được gọi là lỗi FDIV bởi vì nó ảnh hưởng chủ yếu tập lệnh FDIV (Floating-Point Divide), cho dù vài tập lệnh khác dùng phép chia cũng bị ảnh hưởng.

Intel chính thức bàn tới vấn đề này như lỗi số 23, tựa “Sự hơi mất chính xác cho bộ chia dấu chấm động trên cặp toán hạng cụ thể”. Lỗi được sửa trong DI và các phiên bản sau của bộ xử lý Pentium 60/66MHZ, cùng như B5 và các các phiên bản sau của bộ xử lý 75/90/100MHz. Bộ xử lý 120MFIZ và cao hơn không bị vấn đề này.

Là một sự cố khá nghiêm trọng

Lỗi tạo ra sự sôi động khi lần đầu tiên nó được báo cáo trên internet bởi nhà toán học Thomas R. Nicely của trường đại học Lynchburg ở Virginia tháng 10 năm 1994. Trong vòng vài ngày thông tin của nhược điểm này được lan rộng. Pentium thực hiện không chính xác phép chia dấu chấm động với những tổ hợp số nhất định, với lỗi nằm ở bất kỳ vị trí nào từ số thứ ba trở lên. Đây là một thí dụ của một trong những trường hợp sự cố khá nghiêm trọng:

962.306.957.033 / 11,010,046 = 87,402.6282027341 (câu trả lời đúng)

962.306.957.033 / 11,010,046 = 87,399.5805831329 (Pentium bị sai sót)

Sau thời gian lỗi bị lan rộng khỏi Intel, công ty sửa lỗi ở các phiên bản sau của bộ xử lý Pentium 60/66MHZ và 75/90/100MHz.

Sau khi lỗi được biết rộng rãi thì Intel mới thừa nhận là đã biết làm mọi người nổi giận. Ngay khi đó mọi người bắt đầu kiểm tra bảng tính và những phép tính khác, nhiều người khám phá ra ràng họ cũng đã gặp lỗi mà không nhận ra. Một số người khác không bị sự cố này nhưng niềm tin của họ vào máy tính bị lay động.

Một kết quả thú vị của sự sôi nổi quanh nhược điểm này tiếp tục cho đến ngày nay là mọi người ít dần sự tin tưởng tuyệt đối vào máy tính và làm nhiều kiểm tra và đánh giá cho những kết quả quan trọng. Nếu thông tin và sự tính toán đủ quan trọng, bạn nên thực thi một vài kiểm tra kết quả. Một số chương trình tính toán có vấn đề. Thí dụ như lỗi được phát hiện trên chức năng của Excel 5.0. Trong trường hợp này vấn đề thuộc về phần mềm (Lỗi đã được sửa chữa trong phiên bản 5.0c và sau đó).

Intel cuối cùng quyết định bước có lợi cho người tiêu dùng cũng như quảng bá hình ảnh: họ bằng cách bắt đầu chương trình bảo hành thay thế dòng sản phẩm bộ xử lý bị sự cố. Do đó nếu mua phải một con chip Pentium có lỗi dấu chấm động 23, Intel sẽ thay một bộ xử lý tương đương không có lỗi.

Nếu bạn vẫn sử dụng hệ thống dựa trên Pentium và tự hỏi không biết mình có một hệ thống bị ảnh hưởng lỗi này không, hãy thăm trang Intel “Chương trình thay thế FDIV” tại http://support.intel.com/support/processors/pentium/fdiv/. Bạn có thể tìm được thông tin trong để biết bộ xử lý có bị ảnh hưởng không và cách để có sự thay thế miễn phí cho bộ xử lý có lỗi.

Bộ xử lý AMD K5

AMD K5 là bộ xử lý tương thích Pentium được phát triển bởi AMD và có sẵn ở các dạng PR75. PR90. PR100, PR120, PR133, PR166 và PR200. Do được thiết kế tương thích về chức năng cùng như kiến trúc vật lý nên bất kỳ bo mạch chủ nào hỗ trợ Pentium đều hỗ trợ MD-K5. Đây là sự chuộc lỗi hoàn hảo của Intel lúc bấy giờ.

K5 có những tính năng sau:

Bộ nhớ đệm tập lệnh 16KB, bộ nhớ đệm dữ liệu ghi lại 8KB.
Thực thi động dự đoán rẽ nhánh với thực thi suy đoán
Đường dẫn RISC năm tầng với sáu bộ chức năng song song.
Bộ dấu chấm động tốc độ cao.
Hệ số nhân 1.5x, 1,75x và 2x.

K5 được bán dưới hệ thống P-Rating nghĩa là số trên con chip không chỉ xung thực sự, chỉ là tốc độ biểu kiến khi chạy những ứng dụng cụ thể.

Nhận xét rằng các xung thực sự của vài bộ xử lý này không giống như những tốc độ biểu kiến. Thí dụ như sản phẩm PR-166 thực sự chạy ở 117MHz. Đôi khi điều này có thể làm lẫn lộn BIOS hệ thống, là nơi cho biết tốc độ thực hơn P-Rating và nơi cơ bản để so sánh về tốc độ đối với Intel Pentium ở tốc độ đó. Điều xác thực của AMD là do sự mở rộng kiến trúc hơn Pentium, chúng không cần chạy cùng tần số đồng hồ tương tự để đạt cùng tốc độ. Ngay với sự cải tiến như vậy AMD đã đưa K5 như bộ xử lý Pentium thế hệ thứ năm, song chỉ giống như Pentium.

AMD-K5 hoạt động ở 3.52V (VRE setting). Một số bo mạch chủ cũ mặc định 3.3V dưới cấu hình cho K5 gây ra hoạt động thất thường. Vì các xung thấp tương đối và tính tương thích rút ra từ một số người dùng đã kinh qua với K.5, AMD thay thế nó với họ vi xử lý K6.