Błąd FDIV: jak Intel ukrywał wadę Pentium i zapłacił 475 mln $

Profesor, który nie ufał swojemu komputerowi

Czerwiec 1994 roku. Thomas Nicely, profesor matematyki w Lynchburg College w Wirginii, pracuje nad obliczeniami dotyczącymi par liczb pierwszych. Wyniki, które uzyskuje na nowym komputerze z procesorem Pentium, nie zgadzają się z oczekiwaniami. Najpierw podejrzewa błąd w swoim kodzie. Sprawdza go wielokrotnie. Wszystko się zgadza.

Nicely zaczyna porównywać wyniki z innymi maszynami – starszymi komputerami z procesorami 486 i 386. Tam obliczenia wychodzą poprawnie. Wraca do Pentium – znowu błąd. Po tygodniach żmudnego śledztwa dochodzi do szokującego wniosku: problem leży w samym procesorze.

Błąd dotyczył operacji zmiennoprzecinkowego dzielenia (ang. floating-point division, stąd nazwa FDIV). W specjalnej tablicy wartości używanej przez jednostkę FPU do szybkiego wykonywania dzieleń brakowało pięciu wpisów z 1066. Efekt? Co kilka miliardów operacji dzielenia procesor Pentium zwracał nieznacznie błędny wynik – różnica pojawiała się najczęściej na dziewiątym miejscu po przecinku. Dla przeciętnego użytkownika niewidoczna. Dla naukowca – katastrofalna.

Intel wiedział – i milczał przez miesiące

Tu zaczyna się mroczniejsza część tej historii. Gdy Nicely w październiku 1994 roku skontaktował się z Intelem i zgłosił problem, firma przyznała, że jest już świadoma błędu od maja 1994 roku – czyli od pięciu miesięcy. Inżynierowie Intela wykryli go we własnych testach jeszcze przed oficjalną premierą chipu, jednak uznali, że jest zbyt mało istotny, by opóźniać wprowadzenie Pentium na rynek.

Intel odpowiedział Nicely'emu, że błąd dotyczy jedynie wąskiej grupy specjalistów – matematyków i naukowców wykonujących zaawansowane obliczenia. Przeciętny użytkownik miał napotkać problem statystycznie raz na 27 000 lat codziennej pracy z arkuszem kalkulacyjnym. Brzmiało niegroźnie. Problem polegał na tym, że Intel postanowił o tym nie informować publicznie – i właśnie ta decyzja okazała się największym błędem firmy.

Usenet: internet rozniósł skandal szybciej niż jakikolwiek dziennik

30 października 1994 roku Nicely wysłał e-mail do kilku kolegów z branży z opisem odkrytego błędu. Jeden z nich zamieścił informację na grupie dyskusyjnej Usenet – poprzedniku dzisiejszych forów i mediów społecznościowych. Kilka godzin później wiadomość rozchodziła się po całej sieci.

Temat podchwyciły serwisy technologiczne, a następnie mainstream media. The New York Times, CNN, NBC News – wszyscy pisali o wadliwym procesorze. Internauci zaczęli sami testować swoje komputery, tworząc proste formuły sprawdzające błąd FDIV. Atmosfera przypominała dzisiejsze virale, tyle że na łączach 9600 baud.

Intel znalazł się w defensywie. Dyrektor generalny Andy Grove bronił stanowiska firmy, twierdząc, że błąd jest nieszkodliwy dla zwykłych użytkowników, a wymiana procesora będzie oferowana wyłącznie tym, którzy potrafią udowodnić, że faktycznie jej potrzebują. To podejście – aroganckie w oczach opinii publicznej – okazało się katastrofalne wizerunkowo.

IBM rzuca rękawicę i zmusza Intel do kapitulacji

Punktem zwrotnym był 12 grudnia 1994 roku. IBM – wówczas jeden z największych producentów komputerów na świecie – ogłosił wstrzymanie sprzedaży wszystkich maszyn opartych na procesorze Pentium. Inżynierowie IBM twierdzili, że ich własne badania wykazały znacznie wyższą częstotliwość błędów niż podawał Intel – problem mógł pojawić się nawet raz na 24 dni przy intensywnej pracy z liczbami zmiennoprzecinkowymi.

Decyzja IBM była jak rzucenie kamienia w szybę. Inni producenci zaczęli rozważać podobne kroki. Zamówienia na nowe komputery z Pentium wyhamowały. Kurs akcji Intela zaczął spadać, a linie telefoniczne obsługi klienta były oblegane przez tysiące zaniepokojonych użytkowników.

Osiem dni później, 20 grudnia 1994 roku, Intel ogłosił bezwarunkową wymianę procesorów dla wszystkich chętnych – bez pytań, bez konieczności udowadniania, że błąd faktycznie im przeszkadza. Kosztowało to firmę 475 milionów dolarów zapisanych jako rezerwa w wynikach za czwarty kwartał 1994 roku. Był to jeden z największych jednorazowych odpisów w historii branży technologicznej tamtych lat.

Co błąd FDIV zmienił w branży IT na zawsze

Pentium FDIV przeszedł do historii jako wizerunkowa katastrofa Intela, ale pozostawił po sobie trwałe i pozytywne dziedzictwo dla całej branży:

• Nowe standardy testowania sprzętu – Intel i inni producenci chipów radykalnie rozbudowali zestawy testów weryfikujących poprawność obliczeń. Dziś procesory przechodzą miliardy operacji kontrolnych przed opuszczeniem fabryki.
• Transparentność wobec klientów – skandal pokazał, że zatajanie usterek jest kosztowniejsze niż ich ujawnienie. Branża przyjęła model szybkiego informowania o wykrytych błędach i wydawania łatek mikrooprogramowania (microcode updates).
• Siła społeczności online – afera FDIV była jednym z pierwszych przypadków, gdy internet – zaledwie kilka lat po narodzinach WWW – wymusił na globalnej korporacji odpowiedzialność wobec konsumentów. Usenet zastąpiły dziś media społecznościowe, lecz mechanizm pozostał ten sam.
• Kultura odpowiedzialności za produkt – Grove przyznał w swojej książce Only the Paranoid Survive, że błąd FDIV zmienił rozumienie słowa klient: to już nie tylko firmy kupujące tysiące komputerów, ale miliony indywidualnych użytkowników z głosem w sieci.

Pięć brakujących liczb w tablicy z ponad tysiącem wpisów – tyle wystarczyło, by zachwiać fundamentami największego producenta procesorów na świecie i zmienić reguły gry w całej branży półprzewodników na następne dekady.