home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Power CD-ROM!! 8 / Power CD-ROM 8.iso / docs / intel.txt < prev    next >
Text File  |  1994-12-14  |  13KB  |  229 lines

  1.  
  2. +--------------------------------------------------------------------------+
  3. ¬                                                                          ¬
  4. ¬      Intel Pentium(TM) Processor: Floating Point Unit Information        ¬
  5. ¬                                                                          ¬
  6. +--------------------------------------------------------------------------+
  7.  
  8. FLOATING POINT FLAW IN THE PENTIUM PROCESSOR
  9.  
  10.    Overview
  11.    Earlier this year, as a part of Intel's ongoing testing and product
  12.    development work, a flaw was discovered in the floating point unit (FPU)
  13.    of the Pentium processor.  This flaw affects the accuracy of the
  14.    floating point divide instruction for certain combinations of input
  15.    operands (i.e. certain combinations of specific numbers). The impact of
  16.    the flaw is that for one in nine billion possible independent divides,
  17.    the precision of the result is reduced. The flaw can occur in all three
  18.    (single, double, and extended) precisions, and is independent of
  19.    rounding mode.  The flaw was detected during the course of over seven
  20.    trillion divisions of testing that have been performed on the Pentium
  21.    processor, and a detailed investigation has determined the cause.
  22.  
  23.    Description
  24.    For certain rare divisions (approximately one in nine billion divide
  25.    pairs), the result of a floating point divide is returned with reduced
  26.    precision.  The flaw is due to a problem with the lookup table used by
  27.    the iterative algorithm that performs the divide instruction. There is
  28.    no simple characterization of the values for which this flaw occurs. 
  29.    However, Intel has run trillions of different random divides to validate
  30.    that the occurrence is less than one in nine billion: the precision of
  31.    the result ranges from the 4th to the 19th significant digit (or the 4th
  32.    to the 19th place after the decimal point in numbers expressed in
  33.    scientific notation, an example of which is 0.12345 x 10e5). 
  34.    Statistically, for these values, the 4th significant digit is the least
  35.    likely position for an error.  Importantly, intensive testing has shown
  36.    that no known physical constant causes the reduced precision.
  37.  
  38.    Types of Applications Analyzed
  39.    The impact of the flaw varies by the rate of use of floating point
  40.    instructions,  the input data fed to them, the use of the results in
  41.    further computations, and the needed accuracy of the application.  Intel
  42.    has assessed the likely impact of the flaw on three types of
  43.    applications that might be run on a Pentium processor-based system.
  44.    These include: (i) commercial PC applications on desktop and mobile
  45.    platforms running MS-DOS*, Windows*, and OS/2*. This class includes
  46.    basic spreadsheets and accounting applications and personal finance;
  47.    (ii) technical and workstation applications, such as engineering and
  48.    scientific, advanced multimedia, educational and financial applications
  49.    (thus this class includes "power users" of spreadsheets such as
  50.    financial analysts and financial engineers); and (iii) server and
  51.    transaction processing applications.
  52.  
  53.    Commercial PC Applications
  54.    These applications were addressed by extensive internal validation and
  55.    surveying external experts. A large majority of these applications do
  56.    not invoke the floating point unit at all, much less floating point
  57.    divides. This includes applications such as word processing, text
  58.    editing and e-mail. In the commercial PC domain, the majority of
  59.    applications that do use floating point do not invoke an appreciable
  60.    number of different divides and hence do not introduce meaningful
  61.    failures that will pose a data integrity problem during the useful life
  62.    of the part. For applications such as corporate financial analysis and
  63.  
  64.    forecasting, marketing analysis, planning and so forth, the likelihood
  65.    of encountering reduced precision divides is low. This is because
  66.    typical calculations here are dominated by comparisons and additions.
  67.    The input-output operations and the time for human conception of the
  68.    results consume orders of magnitude more time than the processor spends
  69.    performing arithmetic operations. This effect limits the number of
  70.    divisions that are computed per day to well below what is necessary to
  71.    have any appreciable probability of experiencing a meaningful 
  72.    inaccuracy. As an example, consider a large budget calculation
  73.    implemented as a 700x700 cell spreadsheet, which is run an average of a
  74.    few times a day. This will produce fewer than 10,000 divisions a day (on
  75.    average): so few divisions that no reduced precision is likely to be
  76.    seen for thousands of years. A more typical spreadsheet user doing 1000
  77.    divides per day will encounter this reduced precision once in every
  78.    27,000 years of use.
  79.  
  80.    Technical/Workstation Applications
  81.    The second class of applications studied were workstation applications,
  82.    broken down further: scientific/engineering and financial.  Scientific
  83.    and engineering applications were studied extensively using leading
  84.    vendors' analysis and simulation packages.  These applications, such as
  85.    structural mechanics, fluid mechanics, computational biology, chemistry,
  86.    and mathematics, were studied to determine the numerical effects of the
  87.    reduced precision.  For structural mechanics -- among the worst problems
  88.    for numerical convergence -- an error in the fourth significant digit
  89.    would appear no more often than once every thousand years.  Many other
  90.    applications that iterate to convergence, such as circuit simulation,
  91.    are even less susceptible to reduced precision due to the algorithms
  92.    they employ.  The average over a large range of applications was an
  93.    expected meaningful error rate of less than one per thousand years.
  94.    Particular technical applications employing unusually large numbers of
  95.    divides and requiring extra precision need to be evaluated individually.
  96.  
  97.    Many workstation financial applications perform a significant number of
  98.    divides, but the impact of the reduced precision is likely to be low,
  99.    varying with the likelihood of its  propagation.  The typical financial
  100.    user will not likely see a meaningful error in the usable life of the
  101.    machine. In fact, the likelihood is less than one error per 270 years of
  102.    use. 
  103.  
  104.    However, as the most intensive floating point use is in this category
  105.    and these are the applications which could possibly suffer meaningful
  106.    error, users of these applications should contact Intel for more
  107.    information.
  108.  
  109.    Server Applications
  110.    Database and file server applications typically do essentially no
  111.    floating point computations and thus are unffected by the flaw.
  112.  
  113.    Conclusions
  114.    There is a flaw in the precision of the floating point divide operation
  115.    of the Pentium processor.  The impact of the flaw varies by the rate of
  116.    use of floating point instructions,  the input data fed to them, the use
  117.    of the results in further computations, and the needed accuracy of the
  118.    application.  The flaw is not meaningful for the vast majority of
  119.    commercial PC applications.  The flaw is not likely to be meaningful
  120.  
  121.    over the usable life of the processor for the remainder of these
  122.    commercial applications and most workstation applications.  Some
  123.    workstation applications may see occasional reduced precision results
  124.    from the flaw.  The flaw has no effect on server applications.
  125.  
  126.    Intel will work with users of applications involving intensive floating
  127.    point calculations and resolve their concerns in the appropriate
  128.    fashion, including, if necessary, replacing their chips. Please call
  129.    Intel at 1-800-628-8686 (international: 916-356-3551) if you have
  130.    concerns or need more information relating to this issue.
  131.  
  132.  
  133. ------------------------------------------------------------------------------
  134.  
  135.      INTEL CORPORATION INTRODUCES 90 AND 100 MHz PENTIUM(TM) PROCESSORS
  136.  
  137.  
  138.      SANTA CLARA, Calif., March 7, 1994 -- Intel Corporation today
  139.      introduced new Pentium(TM) processors running at frequencies of
  140.      90 and 100 MHz.  The 100-MHz version of the Pentium processor
  141.      runs today's PC software faster than any other processor
  142.      available.  It is 50 percent faster than the original version
  143.      announced one year ago and has an iCOMP(TM) index rating of 815
  144.      with a SPECint92 rating of 100.0.
  145.      These new Pentium processors will be manufactured in
  146.      volume at Intel's most advanced microprocessor production
  147.      factories in Ireland and Santa Clara.  With the 3.3 volt,
  148.      0.6 micron, 4-layer metal advanced process technology, the chip
  149.      is approximately half the size of other members of the Pentium
  150.      processor family.  This announcement comes on the heels of
  151.      demonstrating a 150-MHz Pentium processor at the IEEE International
  152.      Solid State Circuits Conference (ISSCC) in San Francisco
  153.      approximately two weeks ago.
  154.      "These new products arrive as Pentium processor-based PC's
  155.      are moving rapidly through all channels, including retail, with
  156.      aggressive price points for today's performance-oriented
  157.      applications," said Paul Otellini, senior vice president and
  158.      general manager of Intel's microprocessor product group.  "PC
  159.      purchasers can now buy Intel's fastest processor for today's and
  160.      tomorrow's application at very affordable prices.  This will
  161.      accelerate Pentium processors entering all market segments,
  162.      including the home, at a rate faster than any previous processor."
  163.  
  164.  
  165. The New Pentium Processors
  166.      The 90-MHz version of the Pentium processor has an iCOMP
  167.      index of 735 and a SPECint92 rating of 90.0.  Both the 90- and
  168.      100-MHz versions achieve SPECint92 ratings higher than any other
  169.      mass market processor selling today or promised for delivery this
  170.      year.
  171.      The new 90- and 100-MHz processors have a typical power
  172.      dissipation of 4.0 watts or less.  Extra features for easier system
  173.      design and multiprocessing have been added such as the Intel advanced
  174.      programmable interrupt controller (APIC), enabling dual processing
  175.      systems at PC price points.
  176.      PCs and servers based on the new chips are expected to be
  177.      announced within the next 60 days from many manufacturers.
  178.      Integrated SL technology will enable Pentium processor-based
  179.      notebook computers with robust power management to be on the market
  180.      later this year.
  181.  
  182. World's Fastest 486
  183.      A 100 MHz IntelDX4(TM) processor, with an iCOMP index rating of
  184.      435, also was announced today.  A 75-MHz version is also available
  185.      (iCOMP index rating of 319).  The 100-MHz version has a SPECint92
  186.      rating of 51.4.  The IntelDX4 processor offers up to 50 percent
  187.      more performance than the IntelDX2TM processor.
  188.      "The world's best performing notebooks are based on the
  189.      IntelDX4 processor," said Otellini.  "Mobile computer users can get
  190.      the same level of performance as desktop users without compromising
  191.      battery life."
  192.      System manufacturers can use current Intel486(TM) processor
  193.      system designs with minor modifications to benefit from the IntelDX4
  194.      processor's additional performance. Besides the benefits of 3.3 volt
  195.      design for low-power operation, the processor is enhanced with SL
  196.      technology for long battery life notebooks and energy-efficient
  197.      desktops.  The IntelDX4 processor has twice the amount of on-chip
  198.      cache (16 kilobytes) as the IntelDX2(TM) microprocessor.
  199.  
  200. PCI Local Bus
  201.      Intel also introduced the PCI chip set for local bus support for
  202.      the 90- and 100- MHz Pentium processors.  The 82430NX PCIset allows
  203.      system manufacturers to build the highest performance desktop
  204.      systems based on the Pentium processor and PCI.  The architecture
  205.      of the 82430NX PCIset provides options for multiple system
  206.      configurations to target different price points.  The PCIset also
  207.      takes advantage of the fast performance and plug-and-play
  208.      capabilities of the PCI local bus to support high-performance
  209.      graphics, networking, disk drives and multimedia.
  210.  
  211. Pricing and Availability
  212.      The new versions of the Pentium and the IntelDX4 processors are
  213.      available now. The 90-MHz version of the Pentium processor is
  214.      priced at $849 each in 1,000-piece quantities.  The 100-MHz
  215.      version is $995 each in 1,000-piece quantities and is available
  216.      now in limited volumes and moving to high volumes in Q4 1994.
  217.      The 75-MHz IntelDX4 processor is $475 while the 100-MHz IntelDX4
  218.      processor is $580 each in 1,000-piece quantities (Q2 pricing).
  219.      For pricing and availability outside the United States, contact
  220.      the regional Intel sales office.
  221.      For additional information about these new processors or
  222.      other Intel products, contact an Intel sales representative or
  223.      call (800) 628-8686.  For literature, contact the Literature Center
  224.      at (800) 548-4725 in the U.S. and Canada, or write to:  Intel
  225.      Literature, P.O. Box 7620, Mt. Prospect, IL 60056-7620.
  226.      Intel, the world's largest chip maker, is also a leading
  227.      manufacturer of personal computer networking and communications
  228.      products.
  229.