中央處理器是一塊超大規(guī)模的集成電路，是一臺(tái)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算核心和控制核心。主要包括運(yùn)算器和控制器兩大部件，此外，還包括若干個(gè)寄存器和高速緩沖存儲(chǔ)器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)的總線。它與內(nèi)部存儲(chǔ)器和輸入/輸出設(shè)備合稱為電子計(jì)算機(jī)三大核心部件。其功能主要是解釋計(jì)算機(jī)指令以及處理計(jì)算機(jī)軟件中的數(shù)據(jù)。

　　為我們?nèi)粘９ぷ髂瞰I(xiàn)的CPU也有“神經(jīng)病”的時(shí)候？今天聊的缺陷大多并非CPU“智商”上的缺陷，而是“健康“上的缺陷。即使是這種缺陷，也成為IT新聞的頭條。因?yàn)椋醒胩幚砥饕廊怀蔀槲覀児ぷ魃钪械拇竽X。小編又一次帶大家走進(jìn)歷史，回味那些影響深遠(yuǎn)的，讓大家扼腕的CPU！

　　一：CPU竟不會(huì)算數(shù)？

　　時(shí)間：1994年

　　主角：Pentium

　　缺陷：FDIV Bug

　　1994年6月，英特爾公司剛剛推出其劃時(shí)代產(chǎn)品一一奔騰處理器。在芯片推出的前幾天，英特爾公司的技術(shù)人員在做測(cè)試的時(shí)候發(fā)現(xiàn)，奔騰芯片的除法運(yùn)算會(huì)發(fā)生某種偏差，這個(gè)問題是在90億次除法運(yùn)算中才可能出現(xiàn)1次錯(cuò)誤。

　　懷著僥幸心理的Intel測(cè)試人員，認(rèn)為會(huì)被這種運(yùn)算錯(cuò)誤的人影響會(huì)很少，決定按原計(jì)劃推出奔騰芯片。但是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)術(shù)人員還是在這個(gè)幾億分之一幾率中找到這個(gè)除法BUG。

　　如果你閑得無聊，那么用你電腦計(jì)算器會(huì)算出取十位小數(shù)的結(jié)果962306957033÷11010046=87402.6282027341

　　這就是FDIV缺陷。奔騰CPU的FPU單元有嚴(yán)重缺陷的產(chǎn)品，影響到FDIV（浮點(diǎn)除法運(yùn)算）指令。雖然這個(gè)缺陷出現(xiàn)幾率極低，但發(fā)現(xiàn)這個(gè)Bug的科學(xué)家還是將它公布世界。讓當(dāng)時(shí)使用這一批奔騰CPU的用戶慌了起來，Intel的電話被打爆。因?yàn)檫B最基本運(yùn)算的正確都不能百分百保證，這個(gè)底線被打破導(dǎo)致了人們對(duì)CPU這三個(gè)字母的不信任。

　　感受到壓力的Intel，只好對(duì)外宣布自身CPU有缺陷并且進(jìn)行了回收等補(bǔ)救措施。直到現(xiàn)在，雖然Intel后續(xù)的CPU雖然還有各種各樣的缺陷，但是沒再出現(xiàn)最基本的運(yùn)算錯(cuò)誤，畢竟這是一條最基本的底線。

　　二：“礦渣”，發(fā)售不到一個(gè)月后便召回了所有？

　　時(shí)間：2000年

　　主角：Coppermine Pentium III 1.13GHz

　　缺陷：又要馬兒跑，又要馬兒不吃草

　　在千年之交的頻率至上時(shí)代，歷史上第一款1GHz CPU并非Intel帝國(guó)，而是曾經(jīng)寄人籬下的AMD。這讓財(cái)大氣粗，自尊心爆棚的Intel顏面無光，于是短期內(nèi)發(fā)布1GHz的奔騰III來回應(yīng)。當(dāng)然了，等號(hào)并不是Intel想看到的，大于號(hào)才是目的。于是Pentium III 1.13GHz宣告了Intel的“王者歸來”。

　　慕名而來的眾多Intel用戶，第一時(shí)間裝備了當(dāng)年的夢(mèng)幻神器Pentium III 1.13GHz。卻發(fā)現(xiàn)處理器在使用中發(fā)生了執(zhí)行部分軟件時(shí)死機(jī)、不穩(wěn)定等情況。即使是搭配Intel特制的并且更新了BIOS的VC820主板也無法正常運(yùn)行很多的測(cè)試軟件。

　　有趣的是，把它的FSB從133MHz降為100MHz（此時(shí)的工作主頻是850MHz）時(shí)，處理器的運(yùn)行情況就變得十分良好，一切奇怪的癥狀都消失了！消息一出，CPU業(yè)界立即瞬間爆炸，Intel撥苗助長(zhǎng)的行為讓市場(chǎng)討伐之聲不絕于耳，AMD笑而不語。

　　Intel引以為傲的“銅礦”Coppermine架構(gòu)奔騰III CPU，為了所謂的面子而草率推出Pentium III 1.13GHz。為什么叫草率呢？因?yàn)檫@種1GHz以上奔騰III是通過提升了0.05V核心電壓來實(shí)現(xiàn)的，和超頻沒什么兩樣。我們知道超頻有風(fēng)險(xiǎn)，結(jié)果可想而知。結(jié)果在發(fā)售不到一個(gè)月后便召回了所有的1.13GHz銅礦奔騰III，因此人們都稱1.13GHz的銅礦奔騰III為“礦渣”。很長(zhǎng)時(shí)間里，Intel對(duì)于1.13Ghz決口不提。Coppermine Pentium III 1.13GHz，說明了一個(gè)欲速則不達(dá)的道理。

　　三：“火爐”，90nm工藝漏電缺陷，不及130nm

　　時(shí)間：2004年

　　主角：Prescott Pentium 4

　　缺陷：90nm工藝漏電缺陷

　　Northwood奔騰4是公認(rèn)的一代經(jīng)典，皆因它實(shí)現(xiàn)了高頻率帶來的高收益，也讓大家對(duì)Northwood的繼任者Prescott抱有很大期待。但是希望越大失望越大，90nm的Prescott成為了不折不扣的失敗品。它繼承并發(fā)揚(yáng)了NetBurst奔騰4的一切缺點(diǎn)，流水線更是加長(zhǎng)到31級(jí)！而最讓人不能接受的是90nm CPU竟然比130nm更熱的反人類現(xiàn)象。

　　當(dāng)年90nm制程發(fā)展初期就是出現(xiàn)了過熱的現(xiàn)象，這是因?yàn)?a target="_blank">晶體管更小，電路設(shè)計(jì)更加復(fù)雜，技術(shù)沒跟上的情況下就出現(xiàn)了漏電的情況。以至于它每個(gè)時(shí)鐘周期比Northwood多產(chǎn)生大約60%的熱量，同時(shí)功率消耗也增加大約10%！Prescott處理器很容易過熱，過熱的結(jié)果就是降頻運(yùn)行。

　　最后的結(jié)果大家也都知道，英特爾終于承認(rèn)自己錯(cuò)了，不得不全部放棄Prescott架構(gòu)，止步3.8GHz，不要忘記當(dāng)初英特爾發(fā)布奔騰4時(shí)吹噓說奔騰4是為10GHz的運(yùn)算速度設(shè)計(jì)的，這肯定是英特爾歷史上最重要的或許也是最廣為人知的工程失敗事件。從此以后，CPU開始走多核的道路。

　　可憐當(dāng)年購買了Prescott CPU的消費(fèi)者，從奔騰D到賽揚(yáng)D。不僅僅經(jīng)受高頻低能的痛苦，更要忍耐高熱的環(huán)境。即使當(dāng)年的賽揚(yáng)D成為了超頻明星，也只是頻率的數(shù)字把戲。

　　更加諷刺的是，單核時(shí)代最后的主角，Cedar Mill奔騰4，卻讓人們重新認(rèn)識(shí)奔騰4真正的能力。皆因65nm制程解決了發(fā)熱問題，玩家使用這架構(gòu)的奔騰4CPU后，發(fā)現(xiàn)GHz幅度的超頻是多么簡(jiǎn)單。多年的頻率世界紀(jì)錄就是Cedar Mill保持的?？上У氖?，2006年的CPU市場(chǎng)早就好事成雙了。

　　每一次芯片工藝制程的更迭，都出現(xiàn)陣痛。成熟與創(chuàng)新，各有各的好處，但是如果新工藝出現(xiàn)重大缺陷，反而讓市場(chǎng)更易接受傳統(tǒng)，比如顯卡的28nm制程為何屹立多年還活躍著就是這個(gè)原因。

　　四：折翼的肥龍，大名鼎鼎的TLB Bug

　　時(shí)間：2007年

　　主角：B2步進(jìn)的Phenom

　　缺陷：TLB Bug

　　Phenom，也就是羿龍，而網(wǎng)友們也給了它一個(gè)親切的昵稱——“肥龍”。它是AMD在后Athlon時(shí)代迎擊Intel Core家族的有力武器。K8時(shí)代的輝煌讓AMD收獲無數(shù)鮮花與掌聲，K10架構(gòu)自然讓人期待。

　　首創(chuàng)L3緩存設(shè)計(jì)的它，加上一直以來的性價(jià)比務(wù)求繼續(xù)成為DIY玩家的神器，卻被這個(gè)L3緩存設(shè)計(jì)成為了阿喀琉斯之踵，那就是大名鼎鼎的TLB Bug。

　　TLB，簡(jiǎn)單來說就是一個(gè)指揮官，用于快速定位以及指引數(shù)據(jù)去哪個(gè)內(nèi)存地址。但是由于設(shè)計(jì)缺陷，B2或者更前步進(jìn)的Phenom，由于存放在二級(jí)緩存TLB中的映射關(guān)系表，被錯(cuò)誤的放到三級(jí)緩存TLB中，導(dǎo)致CPU讀取錯(cuò)誤，也就是說找不到需要的虛擬內(nèi)存數(shù)據(jù)和物理內(nèi)存的映射關(guān)系，無法進(jìn)行計(jì)算而掛起，具體描述就是無反應(yīng)、或者說死機(jī)。

　　盡管AMD堅(jiān)持說TLB Bug發(fā)生的概率相當(dāng)少，在一般的應(yīng)用中根本不會(huì)出現(xiàn)。但是追求百分百完美的CPU豈能容忍影響使用的Bug？所以AMD在那個(gè)時(shí)候的信譽(yù)一落千丈，加上Intel的Core 2性能的落井下石，使得AMD一下子跌落谷底。

　　出問題自然就要補(bǔ)救，對(duì)于出現(xiàn)Bug的CPU，AMD通過一個(gè)BIOS的修復(fù)來告訴TLB不要在緩存中查找頁表。然而明顯地，這種做法會(huì)讓內(nèi)存延遲大幅提升，因?yàn)檫@樣內(nèi)存對(duì)頁表通道的要求會(huì)有額外的增加。顯然地，DIY玩家肯定不買賬。最后等到B3步進(jìn)的Phenom推出后，改名為9X50，這個(gè)問題才能得到解決。

　　B3步進(jìn)的CPU終于解決了這一問題，但是讓AMD大大落后于競(jìng)爭(zhēng)，就是這個(gè)Bug，讓AMD在CPU市場(chǎng)由盛轉(zhuǎn)衰。加上CPU與GPU的雙線作戰(zhàn)，AMD在Phenom就開始表現(xiàn)得有心無力，后期FX系列CPU的推出，就是AMD在CPU市場(chǎng)畏首畏腳的縮影。

　　五：藍(lán)翔也救不了你，AMD版的Pentium 4

　　時(shí)間：2011年

　　主角：推土機(jī)架構(gòu)

　　缺陷：高頻低能

　　挖掘技術(shù)哪家強(qiáng)？AMD大喊自家強(qiáng)！AMD推出推土機(jī)架構(gòu)的那一天，就懷著推倒Intel Core家族的夙愿。猶記得當(dāng)年發(fā)布會(huì)浩浩蕩蕩之氣勢(shì)，破有一種君臨天下的氣概。

　　測(cè)試成績(jī)說明了一切：高頻低能還要加上高發(fā)熱高功耗

　　但事與愿違。經(jīng)過一系列的媒體評(píng)測(cè)以及玩家吃螃蟹，模塊化的設(shè)計(jì)思路很新穎，現(xiàn)實(shí)卻太骨感。除了多線程受益于八模塊設(shè)計(jì)外，其余測(cè)試均低于代表中端的同時(shí)期Sandy Bridge Core i5 CPU，讓人大跌眼鏡：說好的與Core i7分庭抗禮呢？

　　更要命的是，32nm工藝卻帶來了不俗的發(fā)熱量。功耗、溫度不僅僅比Core i5差，甚至比上一代Phenom II退步，在這個(gè)追求節(jié)能的時(shí)代是不能接受的。推土機(jī)發(fā)布之后的市場(chǎng)形勢(shì)說明了一切：Sandy Bridge之后的Intel風(fēng)生水起、推土機(jī)之后的AMD在高端CPU市場(chǎng)宣告失敗。

　　推土機(jī)的失敗不是偶然的，雖然它改變了x86 CPU的設(shè)計(jì)，但是為了所謂的堆料，卻放棄了效能這兩個(gè)字。長(zhǎng)管線設(shè)計(jì)，讓推土機(jī)被稱為AMD版的Pentium 4，導(dǎo)致延遲周期太高，使得高頻低能的帽子叩向了AMD。

　　其次，分支誤預(yù)測(cè)問題、指令緩存命中率低一直沒有很好解決是推土機(jī)以及后續(xù)的FX架構(gòu)失敗的重要原因。至于FX CPU的高能耗高熱量，那就是因?yàn)镚lobal Foundries坑了AMD了。

　　由于推土機(jī)架構(gòu)本來花了長(zhǎng)時(shí)間研發(fā)，使得AMD的競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)度落后給Intel。但是推土機(jī)的推出沒有帶給AMD復(fù)興的榮耀，反倒成了滑鐵盧，讓AMD元?dú)獯髠?，間接放棄高端CPU市場(chǎng)。我們也只能寄望Zen在2016年能否為AMD重新振作了。

　　六：膨脹的內(nèi)心，拔苗助長(zhǎng)成火爐

　　時(shí)間：2015年

　　主角：高通 驍龍 810

　　缺陷：發(fā)熱

　　高通的驍龍?jiān)谝苿?dòng)CPU的業(yè)界地位就和CPU界的酷睿一樣，正如驍龍這一威武霸氣的名字，成了性能的標(biāo)桿。從當(dāng)年的驍龍S1-S4產(chǎn)品線，到現(xiàn)在的驍龍200-400-600-800產(chǎn)品線，誕生了不少明星級(jí)產(chǎn)品。如雙核時(shí)代的翹楚MSM8x55，引領(lǐng)四核手機(jī)CPU時(shí)代的APQ8064、現(xiàn)在高端手機(jī)標(biāo)桿級(jí)產(chǎn)品線800系列等。

　　制程工藝不變，但核心規(guī)格大躍進(jìn)，半成品階段，結(jié)果可想而知，正所謂好事多磨，高通在2015年就遇上了Intel在10年前一樣的麻煩，那就是旗下高端CPU的發(fā)熱問題，主角就是驍龍 810。

　　我們知道，PC桌面CPU的發(fā)熱控制要求不高，畢竟還有那龐大的散熱器鎮(zhèn)壓著。但是手機(jī)CPU就不同了，超高的集成度、超狹窄的空間決定手機(jī)CPU尤其是高端產(chǎn)品線的研發(fā)對(duì)于散熱的照顧是重中之重。

　　但是為了性能卻忽視了這一點(diǎn)，最明顯的一個(gè)表現(xiàn)就是采用金屬外殼的HTC One M9在運(yùn)行高荷載APP時(shí)候金屬殼表面溫度高達(dá)50攝氏度，簡(jiǎn)直成了暖手寶。索尼 Xperia Z3+讓大家感受到什么叫“你可能是索尼大法的受害者”，因?yàn)槟阍谑褂肸3+的相機(jī)時(shí)總會(huì)遇到因?yàn)闇囟冗^高而強(qiáng)制關(guān)閉的提醒。

　　作為街知巷聞的手機(jī)芯片巨頭，這次高通的打盹真不應(yīng)該。主要原因還是為了跟進(jìn)蘋果A7處理器的64位尋址的競(jìng)爭(zhēng)，尚未重視64位處理器的高通只能趕鴨子上架，驍龍 810使用ARM公版64位A57/A53架構(gòu)，而自家一直研發(fā)的Krait架構(gòu)64位尋址在短期內(nèi)尚未實(shí)現(xiàn)，于是只能用公版四個(gè)高性能核心+四個(gè)低性能核心的組合，高通在Krait架構(gòu)上積累的經(jīng)驗(yàn)無法套用到ARM公版上來，于是導(dǎo)致了810慘淡收?qǐng)龅暮蠊?/p>

　　雖然手機(jī)廠商不斷強(qiáng)調(diào)驍龍 810的發(fā)熱問題得到解決，但是在一次又一次赤裸裸的事實(shí)面前， 在這個(gè)缺乏誠(chéng)信的社會(huì)面前，誰會(huì)信呢？

　　七：“同人不同命，同遮不同柄”，差點(diǎn)引發(fā)退貨潮的14nm A9

　　時(shí)間：2015年

　　主角：Apple A9

　　缺陷：兩大代工廠生產(chǎn)的A9在性能與續(xù)航的差距

　　驍龍 810的發(fā)熱問題讓蘋果體驗(yàn)到牽著別人鼻子走的快感，誰知自家后院卻失火了，主角就是iPhone最新的A9處理器。

　　iPhone 6S A9處理器上有兩個(gè)版本，一個(gè)是出自臺(tái)積電，而另外一個(gè)是三星，前者基于16nm制程，而后者則是14nm制程，由于工藝上的不同，導(dǎo)致它們性能、續(xù)航上有了不同。乖乖，同一手機(jī)不同代工芯片，自然會(huì)引起科技媒體或者廣大玩家的興趣，結(jié)果顯示兩種版本的效能似乎并非完全相同。

　　一開始的具體表現(xiàn)就是，臺(tái)積電代工的A9芯片完爆三星代工的A9。如果性能上的差距還能忍受的話，那么不少國(guó)外網(wǎng)友紛紛在Reddit上曬出的自己的實(shí)測(cè)成績(jī)就讓廣大使用三星代工的iPhone用戶郁悶了：同樣設(shè)置、使用情況下，搭載臺(tái)積電A9的iPhone 6S續(xù)航要比三星A9長(zhǎng)近兩個(gè)小時(shí)！

　　不同的版本不同的地區(qū)采用不同代工廠的比例也不同，***成為了受害者，性能和續(xù)航的不同都超出了正常范圍，惹得怨聲載道。尤其是采用較多三星代工A9處理器的***市場(chǎng)，很多消費(fèi)者更是激動(dòng)地要求退貨，堅(jiān)決要臺(tái)積電的。甚至還驚動(dòng)了***通信委員會(huì)（NCC）要求蘋果給大家一個(gè)說法。

　　作為聚光燈下的主角，蘋果終于發(fā)布了官方聲明，來自民間的電池跑分測(cè)試并不能真正反應(yīng)出手機(jī)的實(shí)際使用情況。他們測(cè)試后得出的結(jié)論是，兩個(gè)版本續(xù)航有2%-3%差距屬于正常范圍。

　　但差距就是差距。對(duì)于那些花了超過一個(gè)月工資來買一臺(tái)蘋果，就是為了滿足某些心理的人來說，蘋果手機(jī)除了完美，就沒有其他，他們不能容忍自己完美的手機(jī)出現(xiàn)低人一等的情況。于是即使蘋果發(fā)出了這個(gè)聲明，也阻止不了眾多果粉的退貨潮……

　　八：八字不合，五代有BUG致藍(lán)屏以及死機(jī)

　　時(shí)間：2015年

　　主角：Intel Broadwell

　　缺陷：MCE

　　五代酷睿完美詮釋了什么叫希望越大，失望越大。時(shí)隔兩年，Broadwell的桌面版才正式推出，卻得到的是移動(dòng)版移植而來的結(jié)果，真正的桌面版Broadwell早已胎死腹中。雖然Broadwell打破了Tick-Tock每年一更的定律以及性能退步而讓大家嗤之以鼻，卻因?yàn)榕鋫渥顝?qiáng)Iris處理器以及內(nèi)置L4 GPU緩存而聲名大噪。一度出現(xiàn)了有價(jià)無市，目前i7-5775c價(jià)格高達(dá)2500+，讓人意想不到。

　　不過隨著Broadwell在OEM上推廣，很多Broadwell處理器用戶遭到了意想不到的問題，那就是突然跳出MCE（Machine Check Exception，機(jī)器異常檢查），Linux系統(tǒng)，Windows系統(tǒng)都有幾率遇到這個(gè)困擾，無一幸免。特別是安裝Office 2016或者Steam游戲時(shí)，有較高幾率出現(xiàn)藍(lán)屏以及死機(jī)的現(xiàn)象。

　　那么，這次問題出在哪里呢？全系列Broadwell在開啟深度SpeedStep狀態(tài)時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)一些bug，引發(fā)MCE錯(cuò)誤的可能是BDM101/BDM86錯(cuò)誤，在執(zhí)行一些復(fù)雜的鎖定指令時(shí)它們有可能導(dǎo)致崩潰。所以解決問題很簡(jiǎn)單，那就是在BIOS中把SpeedStep節(jié)能技術(shù)關(guān)閉了，問題就消失了。

　　當(dāng)然要用戶主動(dòng)解決問題不是一個(gè)“上帝”應(yīng)該做的事情，所以Intel這次很快就給出了解決方案：升級(jí)微代碼，并且分發(fā)給主板廠商進(jìn)行BIOS升級(jí)。如果你用的是Broadwell筆記本或者主板，那么要留意廠商官網(wǎng)有沒有提供相關(guān)的補(bǔ)丁了。

　　Broadwell接二連三地出現(xiàn)不順，從八卦學(xué)的角度上看，似乎這個(gè)單詞和Intel相沖……而這次Broadwell Bug事件，更多是五代酷睿仕途不順的一個(gè)縮影。