CPUが割り算を間違える？Pentiumの「FDIVバグ」について解説（ゆっくり解説）
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- Опубліковано 25 лип 2024
- 1993年に登場したインテルのCPU「Pentium」。今でもブランドが続く名CPUですが、
「FDIVバグ」という深刻な不具合を抱えていました。
当初、バグに気付かず対策をしなかったインテルでしたが、ある教授の指摘によってバグが発覚し
ネット上に広がり、同業他社を巻き込んだ大きな騒動となります。
本動画では、FDIVバグの内容、原因、その後の対応などについて解説します。
細かいことになりますが、
動画中ではFDIVをそのまま読んでいますが、F（Float：浮動小数点）とDIV（Division：分割）
という意味を持っていることから「エフディブ」と呼んでも良さそうですがどうでしょうか？
※人によってはゆっくりの読み上げが遅いと感じる可能性があります。
その場合は、設定で1.25～1.5倍に設定するとちょうどよくなります。
0:00 前置き
0:38 FDIVバグとは？
2:00 FDIVバグ騒動の顛末・流れ
6:45 原因
10:23 FDIVバグのその後
13:53 まとめ
15:00 おわりに（近況報告等）
【参考記事】
・ASCII：CPU黒歴史 大損失と貴重な教訓を生んだPentiumのバグ
ascii.jp/elem/000/000/757/757...
動画では尺の都合で紹介しきれなかったFDIVバグ認知の経緯や、PentiumのSRT法の詳細など
についての説明があります。
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※2021/8/13 タイトルに（ゆっくり解説）を付け忘れていたので追加しました。
また、タグも追加しました。↓
#CPU #Intel #ゆっくり解説 - Наука та технологія
5桁目が既に違うというレベルで、「27万年に1度しか問題は発生しない」と言った当時のIntelはある意味で凄いですね。
浮動小数点演算自体、誤差が生じるから、バグを見つけた人は凄い。
何故気づいたんだ……
ロケットでも飛ばさない限り気がつかなさそう
@@rinuchito 大惨事不可避
@@tomatomatoma01 それなｗｗｗ
覚えてる。うちの会社の同僚は「返さずに持ってるとプレミアがつく」とか言ってたｗ
(結果的に返して交換したほうがプレミアついた説)
バグCPUがプレ値になってるなんて
未だに聞いた事ないんだが
闇のマーケットとかで高いの？
@@tomo_7
同僚さんの話は当時予想だと思われます
@@dogstar87 そんなに言うかw
@@dogstar87 すぐ人を馬鹿にするのはやめようね
計算がミスってたときに、CPUがおかしいんじゃね？って発想になることが凄い
相当頭いい
計算してるのcpuだし
@@user-nl2tj9kn5s 普通は書いたコードの記述ミスか、そもそもの計算アルゴリズムを疑うわ
まあこれは最初に検証したんだろうけど
当時は今ほど高級な言語もなく、プログラマとCPUの距離が近かったのかも
@@focacc当時も十分高級言語ありましたし、高級言語云々は全く関係無い。
intel out sideという言葉が仲間の間に流行ったな。懐かしい思い出。
自作はともかく、当時は本体カバー開けるだけでメーカー保証外だったので、国内PC購入済みのユーザーがCPUだけ交換しよう…なんて気にならなかった方が多かったですね。販売店に持ち込まれたのも殆どなかった記憶が。ただ、しばらく話題にはなってましたねー懐かしい。
こう言うゆっくりの雑学解説系動画大好き
当時、一番最初に自作したパソコンのCPUがPentium90だったなぁ。(懐かしいなぁ)
一般の人はバグの被害よりも風評被害で値下がりしたメリットの方が大きかった。
４８６時代に 同僚が先駆けてバグありペンティアム買って自慢してたな
ペンティアムというより皆「Ｐ５ ９０」って言ってた
社員教育の題材になっていました。こんなバグがあって、こんな風に対処したらえらい事になった。これを教訓に、真摯に迅速に仕事してねという内容でした。希望者を募って社員が配送したそうです。
逆にハードウェアというものはデバッグがものすごく難しいのにこんな些細なバグがニュースになるほどバグが少ないのはすごいよなあ
昔はコンピューター遅かったから、限定的なシミュレーションしか出来なかった。
私は職業上、浮動小数点演算を多用しますので、深刻に受け取った事を思い出しました。
ちなみにどんな仕事ですか？
@@user-mz8mgm946 ちなみにどんな仕事ですか？
@@user-qy8sg5od6e 浮動小数点演算を多用する仕事です
@@yelf1782 ちなみにどんな仕事ですか？
@@yelf1782 浮動小数点演算を多用する仕事とはどんな仕事ですか？
保険料率のレート計算で
当時は致命的な誤差になってたよ
だいたいのMCUはfloat演算に対応してる今って凄いんだな
昔はCPUとFPUが別パッケージってのは普通でしたからね。
8087とか80287とか。
@@user-mi1wk3ms1z
当時はRISC CPUに計算専用のハード乗せても割り算とかは５クロック掛かってたなぁ（MIPS系がそうだった）
FPU積んでも超越関数とか５００クロック以上掛かってた。
気づいちゃうというか研究者にとっては大問題
当時学生で、交換にクレカがいるとか言って、大変な想いでcpu送ったなあ。pentium90Mhz つかっててPhotoshop2.5でtiffからjpegに変換したら、5回に1回の割合で開けないjpegが出来上がるから、なんだろと不思議におもってたんだが、交換したらなおったて始末でした。懐かしい、、
当時19歳の大学生でしたわ。
インテルはいっている。のキャッチコピーが浸透しはじめた頃なんで、「インテルバグっている。」って言われていたよね。最終的にはWindowsに回避パッチがくみこまれたんだよねぇ。そのお陰でPentiumのバグありではWindowsがFPUを使わなくなっているのでおそくなるんですよねぇ
くるってるとも言われてたｗ
インテルはイってる。
これ当時日本の普通のニュース番組にも取り上げられてて、まだPC知識がそこまでなかった自分がPentiumを初めて知ったきっかけだったなぁ・・・
あとは肉を焼く動画とか・・・
USB焼肉もあったね
@Bela Eullent 排熱じゃなくて、cpuの殻に直乗せするんやで
有名だけど、それ故に意外と解説されてないから嬉しいです！
この動画のcmが「インテル入ってる」なのは高度なギャグなのか自虐なのか
インテルプロセッサは公にされていないだけで相当数のバグ（エラッタ）出してます。
スペクターとかはまだ根本解決してませんし。
浮動小数点でイコール処理する場合はプログラム上で例えば差異が0.000001%以下ならイコールと見なす
なんて事やるのでこのバグは大問題になります
コンピュータは常に正しいから、まさか間違ってるのを発見するメンタリティが凄い
intelのFPUで三角関数が仕様通りの精度が出ないことがあるとかもありましたね。
でも大体有限の数を扱うので割り算は苦手ですよね
授業でもExcelで割り算はPCでは誤差が出るって習ったし、教授は研究用に表計算ソフトは使うけどもう一度自分の手で解いて正確かどうか確認する作業をしてたわ
自分の手の方が誤差出る割合大きくないか？
@@swarm-wg2iq だから確認にしてるんだよ
いたいた、表計算ソフト使っているのに手計算で全部確認しろとかアフォな上司がね。
@@CookiePepper 理解できてなくて草
あったあった
懐かしすぎる
いまもTDPの計算がバグってる説
誰がうまいこと言えと(笑)
それな
もはやIntelそのもののバグで草
皮肉で草
クソワロタwww
交換しなかった一人です、浮動小数点演算使わなかったし
交換中PC使えなくなるし、何より面倒だったので…
11:19 自作で使ってたワイはこれ。ゲームをやる分には問題なかったし、
それに中古バグCPU微妙に安かったし。
今時のゲームだと浮動小数点めちゃくちゃ使ってるから面白いことになりそう
小数点を扱う場合、浮動小数点にはそもそも値によっては丸め誤差で値が変わるという仕様もあるし、そこまで厳密ではないからなぁ。よく気づいたなぁ。
ロケットとかの計算だと0.006%の誤差ですらkm単位のズレになるからなあ
しかも累積するから実際にはもっとズレうるし、それで万が一目的地につかなかったら数百億円の損失だもんなあ
ロケットの場合、各国の技術者が集まるので
メートルとインチを間違ったりして失敗したケースもありました。
@metalwolf5058 そもそもそのレベルの計算に浮動小数点は向いていない気が・・・
当時の職場のペンティアム搭載PCは全部、無償交換を申し込んで交換したよ。
実際、FDIVがあっても交換しないで使い続けたのはホビーユーザーだけでしょ。
計算ミスがあったら仕事には使えないし。
まれにしか発生しない、というのはむしろ危険なバグだと思う。浮動小数点演算機能を使わないのならともかく、使うのであれば重大な問題ですね。しかも端数や桁落ちの誤差では済まない大きさですよね、これ。
風評被害でも何でもないし、初期対応がひど過ぎる。
アメリカは不良品対応悪いよね
そういえばＡＭＤの初代フェノムもバグをだ変えていたような記憶が。
Intel SSDには容量が8MBになる、8MB病があったな。
あとはIntel 820のRDRAMは発売前にバグ潰したけど、肝心な移行を促すSDRAMを使うための
MCHの不具合の方が印象強いわ。
コンピュータは10進数を2進数に変換して計算する関係上、数値計算でほんのわずかに誤差が発生するが当たり前ですし、誤差も頻度も小さいFDIVバグが問題になることは科学技術計算や銀行の金利計算を除けばあまりないと思います。そういう意味では特別な対応が必要ないとしたインテルの主張も理解できますが、計算ミス自体は事実なので、上記の事情をよく説明した上で無償交換に対応するのが誠実な対応だったと思います。
発見者は、その科学技術計算とやらをしていたようだ
あれ??AMDはどうだったのだろうか??
このバグは一部では「エフディヴエラーバグ」って呼んでいたなぁ…。
交換しなかった人の中には、そもそもこの問題を知らなかったとかメーカー組み上げのPC使ってて何のCPUが使われてるか知らないとかいう層がそれなりにいるんでは？
覚えてるけど、顛末を始めて知った。
ありがたい。
確か割り算回避に比較・引き算・シフトで必要な有効数字確保すると言う力技やった気もする
必用な解が出たら計算打ち切ればいいので、そんなに遅くならなかったような
当時自分で割り算ルーチンなどを作っていましたが、さすがにFPUで計算したのと独自ルーチンで計算した測度は段違いだと思いますよ。それに動画で紹介されているようにFPUでは２桁ずつ表読みする高速化を図っていましたし…。
8ビット時代の話だけど、使える命令を限定して掛け算とか割り算とか(両方とも8ビットCPUでは実装されてるのが珍しかった)を工夫して動的クロック数やコードサイズやコードの美しさで競う遊びをやってたw
こういう工夫の経験がその後の仕事に案外役立ったんだよねぇ。C言語で記述するときも最適化を考えたコードとかね
今はプロセッサもコンパイラも性能がとんでもなく上がってるから、この手のスキルは無用になりましたね… たまには役立つか? と思ったけど、最後に役立ったのはパイプラインが数段程度のプロセッサでストールさせないように命令を並び替えた頃w
いじょ、マイクロプロセッサ発展の歴史と共に歩んできた老人の戯言でした
そういえば店で無料交換て言われて交換した気がする。NECの9801シリーズだったような。
インテル狂ってるはセンス感じるw
core i5のノートPCで/proc/cpuinfo を見ると、
cpu_meldown , spectre_v1 , spectre_v2 , spec_store_bypass , l1tf , mds , swapgs , itlb_multihit
の８個のバグを抱えてる・・・
ちなみに、バグという言葉がなぜ虫という言葉から来ているかというと、シリコンチップが演算器の中心となる以前は真空管で演算器を設計しており、その不具合の主原因がその名の通り「虫」だったから、というのが由来だそうです。
３０年も前の話だけど、某電機メーカーのインドネシア営業所から、パソコンのなかにしょっちゅう蟻が入り込んでくるんだけど良い対処法はないかって問い合わせが来たって話を聞いたことがあるw
防塵仕様の工場向け機種でも使わせたのかなぁ
@@harut7299
アイツら中に巣を作るわ電気配線の被覆齧るわで無茶苦茶しやがるからな…
冬でも暖かくて身を隠す隙間が多いという、虫にとって住みやすい空間ですからね。
なおエサや水分まで身近にある電子レンジや炊飯器などの調理家電はGの繁殖
地になりやすいので駆除は念入りに。
機器の不具合のことをバグと呼ぶのはエジソンの時代には既にあったぞ。
実際に虫が原因になったのは、真空管よりさらに昔のリレー式コンピュータの時代。
他にもシェイクスピアの『ヘンリー四世』で忌まわしきものという意味で使われていた「バグ」を語源とする説もある。
これ初期のPentium60,90MHz搭載のPC-98とかで困るんですよね…(マイナーすぎる話)
半導体の設計をやってるけど、トランジスタ数が数億もある半導体が正常に動作することは奇跡に近い
そして、不具合が0であることを期間内に証明することも不可能に近い
半導体設計に関わったことのない人には理解しづらいだろうけど、分かりやすく例えると多岐に分岐する数億のドミノを作ることに似ていると思う そしてそれが正常に倒れるのかを確認しないといけない
なので設計段階からある程度不具合が出るという前提で設計をしていて、不具合を回避する手段を多数実装している
それでも回避出来ない致命的な部分で不具合が発生してしまうこともある
所詮人間が作るモノだから仕方が無いね
インテルの無償交換対応は、結果的に良かったんじゃないかな
あれを見て今後もインテルの製品なら安心して使えると思った
面白かったです！
ただ、ゆっくりの喋る速度がすこし遅く感じたので1.25倍速で見ました！
同時期か直後ぐらいのPowerPC仕様のMacintoshで特定の順番で小数点一位の加減算をOS付属の計算機で実行すると、0.1増えるっていうバグを見かけたことがありました。
CPUなのか、OSなのかはわかりませんでしたが、そういうこともあったということで。
確かパソコン通信で見かけたネタだったような覚えがありますが、何分昔のことなので怪しいところです。
自分がパソコン自作するちょっと前の話だな。で、最初のCPUは互換のサイリックスだったw
即、交換しました。当時はＰＣは（本体だけで）５０万円ぐらいしていた時代です。
そしてマイクロコードの話につながっていく、と思ってました
だね。これを教訓に以降のCPUはBIOSやOSがCPUの中のCPUを動かしているプログラムを書き換えるようになったという話が熱いのに。
LUTはモニタにも使われてるね
EIZOくらいしか大きくうたってなかったけど…
ようするにPentiumちゃんが九九を間違えて暗記してたようなもんか(九九は掛け算やけど)
九九の暗記を間違えると、割り算は不可能ですね。pentiumに組み込まれた「掛け算表」は、当然のように乗算でも使っていたはずです
5桁目からの誤差は結構でかいからな......
大学の授業でIntelのCPUにバグがあったって軽く聞いた気がするけどこれのことかな
９０年代初頭のネットってどんな感じ？
Pentium事件とか呼んでたなぁ。
懐かしいなぁ。
これ昔、日経バイトに日本語解説記事乗ってたな。除算を高速化するためのテーブルをPentium向けに変換したら一部のテーブルの値が欠けていたと(テーブルの端っこの所)。
だからその箇所を参照するなら絶対に発生する。
名古屋がはえというのが大変ショックでした
他人の金メダル噛んだおっさんのせいですね
自分が学部で扱ってた計算は６桁目でバグると計算がおかしいことになて使えないので。普通に３０桁まで一致しないとダメとかあるので。
とになてぇなあ！？のでよぉ！？！？
アレって当時CPU1個で50万円超えの初代Pentiumが無償交換になったんだよねwww
メーカーが自宅までCPUの交換に来てくれた。懐かしい。
この騒ぎがあった頃、ちょうどPCを新調するためにPentiumを買った時で「やったバグあり！」って喜んでたのに、ちゃんと調べるとバグ無しのロットでガッカリした覚えがあります。
そんなことより、同じ頃に発覚したWindows付属の電卓にあった割り算バグ、ソフト屋さんとしては、そっちの方があり得ない様なバグなのに、あんまり話題にならなかったんですよね。
「やったバグあり!」という普通に生活していたら使わないであろう日本語
組み込み界隈の固定小数点信仰は、この辺の事情も影響してるんですかね。
（古いレガシーコード資産が捨てられないだけかもしれませんが）
当時バグペンって言ってたような・・・
今この動画はスマホで見てるが
昔ペン入りPC持ってたな確かに
動画と関係ないけどアイコンの子の名前教えてください
win3.1付属のカルクもバグがあった様な 0.1の計算ができなかった。
3÷3=4...
33-4か...
なんでや！
阪神関係ないやろ！
な阪関無
あ...察し()
な阪間無
なつかしい。
BGMシャムさんリスペクトなのいいぞぉ
浮動小数型はそもそもそんな小さい単位が問題になるスケールで使わないようにしているから
気づかんな。
精密な計算でバグが出るから研究関連では致命的だったんだよね
とはいえゲームやらオフィスやらの一般使用には何ら影響ないので軽く見たんだろうな
でも莫大な金額や端数で誤差が出るCPUなんて使いたくねえわ
FDIVバグpentiumは持っていたけど、実際手続きが面倒くさくて交換しなかったからな。
3/3=4… なんでや
私の持っているPC-9821AnもバグありPentiumでした。
バグとか関係なく、高速化のためにCPUをIDTのWinchip2に差し替えてしまいましたが(^^;
誰もが無意識のうちに3D機能のついたソフトを使う昨今の情勢なら影響はもっと大きいだろうなぁ
10進で3〜4桁しか精度なかったら見通せる程度の描画距離でも崩れるだろうし
初期ロットの話ですね。当時はこのバグを理由としてバグ対応に1日時間稼ぎをさせていただきました。
で、まだi486 DX4の方がほとんどの面で性能が上な頃だった事や、高価だったた事などが幸いして一般には余り普及してません。
意外と影響範囲は少なかったです。
当時にそのバグと直接向き合っていた人と、当時を知らなかったり無関係だった人とは温度差があります。後者の方が大騒ぎする傾向にあります。
Meltdown・Spectorのパッチを当てたら性能が激落ちしやがった
おしさしぶりの動画じゃあァァァァァァーーーーーーー！！！！！！！！
あっ初コメでーす
昔、下駄履かせてAMDに積み替えたことあったなぁ
intelマザーにAMD載っけれるって今じゃ無理だな
懐かしい時代
どちらかというと、SpectorやMeltdownの方が、悪意あるコードの問題がなくても、excelなどでのプチフリに関連してた（る）んじゃないかと邪推してたりｗ
そもそも除算は極端に難しい。CPUの問題だけでなく、速く計算するプログラムを組むのが常識。
2:11 そういえば最初の名が80なのに、octやeightといった商標ではないのか
似たような値で引き算した時の値は、とんでもなく変化することになるから、研究者としては大問題なんだよなぁ
あれ？特定の割り算でしか発生しないんじゃないん？
引き算でも発生するんでしたっけ？
割った後の値を引き算するなら、とんでもなく変化するって事にはならなさそうだけどなぁ。
@@mistyray4903 貴方みたいに問題の大きさが理解できない人が多かったから、交換した人が少なかったんだろうね。
Pepperidge Cookies
解説を読むに、特定の値の割り算でのみ発生して、演算誤差も極々軽微な差になるんだったら、多少の差は計測誤差か、異常値として弾かれる気がするんだが…
まあ貴方がどんな場合の引き算で大きな変化になるか、理解しているなら、解説して欲しいですけどね。
宇宙船とか緻密な計算が必要な分野以外だったら、ある程度の数値の丸めこみで、影響なさそうなんですけど…
というか自分だったら絶対交換していたとでも言いたげでしたが、どの場面で発生しうると思ったから、交換したかったか知りたいですね。
@@mistyray4903 近い値の引き算による有効数字の減少は数値計算の原理的な問題です。
今回の割算のバグは単純なミスによるものなので、まあ別物ですね。
どういう手順でテーブル作っていくのか知らんけど、
計算結果が正しいかではなく、
テーブルが正しいかでチェックすれば、
発売前に気づけた様な気がするのだが？
丸め誤差だってあるのによく気付いたな
確率はソフトウェアバグやハードウェア故障の方が高いんだからわざわざ交換するのも面倒だよな
ただ開き直った態度がひんしゅくを買ったんだろう
Core iシリーズも前世代までは穴開いてたでしょIntelなら問題ないｗ
難しい
２８６時代だと、ＳＳレジスタ書き換えた後 次の命令の実行が割り込み禁止にならないバグがあったな
ＳＳレジスタとＳＰレジスタは普通2本同時に書き換えるモノなのでＳＳレジスタだけ書き換えるとメモリのどこを参照してしまうか分かったもんじゃなくなるから
ＳＰレジスタ書き換わるまで割り込み処理に行かない様になってたのが２８６ＣＰＵだとバグでそうなってなかった
なので当時のコードを見るとＳＳレジスタ書き換える前にＣＬＩ命令で割り込みしない様にしてる
0:25
なんでや！
3÷3=4ってなんやろな？
エラッタのPentiumの90MHzと100MHzが該当した。会社で購入しtエプソンダイレクトPCがこのCPUだったので交換した覚えがある。
当時はAMD使ってたかな。
80386でもあったのに、Pentiumでもやらかしてたのか・・・
インテル入ってる？
???「インテル狂ってる！」
グーグルの電卓も割り算ちゃんと出来ないですよね
NECも -1²＝-1だったかな？ ひた隠しにしてましたね。
一般人ワイ「あってんじゃん」
(-1)の二乗って言いたいのかな？
0:24 ３３－４
その頃はまだ486DXとか使ってて影響受けなかった(笑)
交換にはまず、交換して欲しい理由（シミュレーションに使っているとか）と、クレジットカード情報を送って、古いCPUを期日までに送り返さなかった場合には支払いをする誓約書にサインが必要。
多分、一般ユーザーは面倒だから交換しなかったと思います。
9821のときに交換に来てくれた。
ぶっちゃけR１５以外必要ない気がする件
そもそも浮動小数（割り算）は2進じゃ限界あるし（ちょっと前まで負の浮動小数演算が確かエクセルだと限界があった）しょうがないってのもある
テーブルって大概ろくなことが起こらないイメージ（ポケモンとモンハンをみながら）