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Der Pentium-Bug: Berüchtigter Chip-Designfehler

Im November 1994 wurde bekannt, dass diese ersten Pentium-Prozessoren über einen Hardware-Bug verfügte, der bei bestimmten Fließpunktberechnungen falsche Ergebnisse ausspuckte. Als Entdecker des Fehlers galt Prof. Thomas Ray Nicely vom Lynchburg College. Tatsächlich hatte aber Intel offenbar während der F&E für die nächste Pentium-Generation, dem Pentium P6, den Fehler bereits selbst entdeckt. Anstatt ihn zu veröffentlichen hatte man jedoch beschlossen, den Fehler geheim zu halten, und weitere Prozessoren mit diesem Bug verschickt. Umso fataler sollte sich deshalb die Veröffentlichung des Hardwarefehlers durch Dritte auf das Unternehmen auswirken.

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Nicely hatte einen Programmcode für seine Rechner geschrieben, der hohe Primzahlen, Zwillingsprimzahlen, Primzahltripel und Primzahlvierlinge aufzählen sollte - Ziel war eine exakte Berechnung der brun'schen Konstanten. nachdem er einen Pentium zu seinen Rechenverbund hinzugefügt hatte, stellte er Inkonsistenzen in seinen Berechnungen fest. Der Fehler lag in der Fließpunkteinheit: Intel führte den Bug auf fehlende Einträge in der Lookup-Tabelle zurück, die von der Gleitkomma-Divisionsschaltung verwendet wurde. In der Folge wurde der Hardwarefehler auch als Pentium-FDIV-Bug (für Floating Point Division) bekannt. Fachmagazine sprachen zu jener Zeit meist vereinfacht vom 'Pentium-Bug'.

Anfangs versuchte Intel noch, den Fehler herunterzuspielen. So gab Intel in einer Pressemitteilung bekannt, dass der durchschnittliche Anwender eines Pentium-Prozessors nur einmal in 27.000 Jahren etwas von diesem Bug merken würde. Diese Aussage sorgte nur für noch mehr Gegenwind: In der Januarausgabe 1995 schrieb das deutsche Computermagazin c't, dass bei gleitkommaintensiven Berechnungen der Fehler einmal alle 60 Stunden aufträte. IBM, einer von Intels größten Kunden, stoppte pressewirksam die Auslieferung aller mit Pentium-Prozessoren ausgestatteten PCs – was allerdings auch ein kalkuliertes Manöver war, war stand doch IBMs Power-PC-Architektur seit Erscheinen der Pentium-Pro-Reihe mit Intel in direkter Konkurrenz, wenn es um den Rechenzentrums-Markt ging.

Tatsächlich war der Fehler für Standardanwender, wenn es nicht gerade um die Berechnung sehr großer Zahlen ging, eher marginal. Tatsächlich tritt der Bug nur bei der Berechnung bestimmter, sehr hoher Zahlenpaare in Erscheinung. Mindestens die ersten 12 Bit einer Berechnung waren immer korrekt, einfache genaue Zahlen waren von dem Fehler grundsätzlich nicht betroffen.

Dennoch erntete Intel, gerade wegen der als herablassend wahrgenommenen Art, den Fehler herunterzuspielen, in der Öffentlichkeit viel Spott und Häme. Schon bald kursierten unzählige Witze zum Pentium-Bug, wie etwa "Wie viele Spieler hat die Intel-Fußballmannschaft? 10,9999997".

Im Dezember 1994 begann Intel schließlich, alle betroffenen Pentium-Prozessoren - die mit 60 und 66 MHz getakteten P5-Modelle und die mit 75, 90 und 100 MHz getakteten P54C-Varianten – zurückzurufen und umzutauschen. Die Rückrufaktion kostete dem Unternehmen 475 Millionen US-$, fast eine Millionen CPUs mussten umgetauscht werden. Auch wenn der Fehler eine – streitbar – geringe Auswirkung für die meisten Endanwender hatte, so prägte der Vorfall doch die Art und Weise in der Kommunikation, mit der Hersteller auf grundsätzliche Hardware-Bugs eingehen. So veröffentlichen gerade Prozessorhersteller in der Regel inzwischen selbst, wenn sie auf einen Fehler in Ihren CPUs stoßen bzw. aufmerksam gemacht werden.

Die letzten Mitglieder der 1. Pentium-Generation, die Prozessoren der Reihe P54CS und P55C, waren schließlich bereits FDIV-Fehler-befreit ausgeliefert.

Ein Name für hohe Leistung

Dennoch erreichte Intel mit dem Pentium sein angestrebtes Ziel. Der Pentium –insbesondere die P54C-Reihe – stellte einen enormen Leistungssprung auf dem Desktop-PC-Markt dar, der Mitte der 90er erst so richtig explodierte. Die noch mit 5x86 bezeichneten Modelle von AMD und Cyrix, die effektiv 'nur' eine verbesserte 486-Architektur darstellte, konnte mit dem superskalaren Ansatz der neuen CPU-Architektur nicht mithalten, so dass die Bezeichnung 586 schnell wieder vom Markt verschwand. Da insbesondere das neue, komplett GUI-basierte Betriebssystem Windows 95 von den Geschwindigkeitsvorzügen der neuen 32-Bit-Pentiumprozessoren profitierte, gingen der Erfolg des Prozessors und des Microsoft-OS Mitte der 90er Hand in Hand, so dass der Slogan "Intel Inside" und der Begriff "Pentium" fast schon gleichbedeutend mit dem PC wurden - und die x86-Pendants ablöste, ohne die Kompatibilität zu ihnen aufzugeben.

Es sollte bis März 1996 dauern, bis AMD mit dem erstmals komplett selbst entwickelten x86-Prozessor K5 wieder kontern und ein ernsthafter Konkurrent für Intel werden konnte. Zu diesem Zeitpunkt hatte sich die Pentium-Marke mit den Pentium-Pro-Modellen allerdings bereits im High-End- und Rechenzentrumsmarkt etabliert, wo sie nach und nach konkurrierende RISC-basierte Architekturen wie PowerPC ebenfalls verdrängen sollte. Und auch heute, 25 Jahre und mehrere x86-Prozessorgenerationen später, tragen immer noch einige neue Pentium-Prozessoren den Pentium-Namen.

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