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AMD: Ryzen hat ein FMA3-Problem

reported by doelf, Samstag der 18.03.2017, 17:57:45 Uhr

Gegenüber heise online hat AMD bestätigt, dass die neuen Prozessoren der Ryzen-Familie ein Problem mit der Befehlssatzerweiterungen FMA3 haben. Unter bestimmten Umständen kann FMA3-Code sogar zum Systemabsturz führen. AMD konnte die Ursache bereits ermitteln und will den Fehler in Kürze mit Hilfe von UEFI-Updates beheben. Es scheint somit nichts Dramatisches zu sein.

Erstmals dokumentiert wurde das Problem von Alexander Yee, dem Entwickler des Benchmark-Tests Flops. Wird Flops auf einer Ryzen-CPU ausgeführt, stürzt das System reproduzierbar ab. Mit Flops wird die Gleitkommaleistung von Prozessoren gemessen, das Kürzel steht für "Floating-Point Operations Per Second". Mit Hilfe von Befehlssatzerweiterungen wie "Streaming SIMD Extensions" (SSE) wird die Leistung von Prozessoren in speziellen Berechnungen deutlich erhöht und bei "Fused Multiply Add" (FMA) handelt es sich um eine Erweiterung für SSE. Im Rahmen einer FMA-Berechnung werden zunächst zwei Werte multipliziert, dann wird ein dritter Wert addiert und am Ende erfolgt die Rundung des Ergebnisses.

Bei der von AMD Ende 2011 mit dem Bulldozer eingeführten Variante FMA4 kommen vier Operanden zum Einsatz, so dass das Resultat ein eigenes Register hat. Das von Intel verwendete FMA3 folgte erst im Jahr 2013 in Form des Haswell und beschränkt sich auf drei Operanden, weshalb das Ergebnis eines der drei Operandenregister überschreiben muss. Obwohl AMDs Variante mehr Flexibilität bietet, befürwortete Intel stets FMA3 und wusste dabei seiner Marktmacht hinter sich. Daher entschloss sich AMD bereits 2012, seine Baureihen Piledriver und Trinity zusätzlich mit FMA3 auszustatten. Seither bieten AMDs CPU- und APU-Modelle sowohl FMA4 als auch FMA3, während sich Intel weiterhin auf FMA3 beschränkt.

Ein solcher Fehler, auch Erratum genannt, ist alles andere als ungewöhnlich und lässt sich normalerweise mit Microcode-Updates oder neuen Firmware-Versionen beheben. AMD selbst spricht von BIOS-Updates (Basic Input/Output System), doch alle AM4-Mainboards nutzen den BIOS-Nachfolger UEFI (Unified Extensible Firmware Interface). Es bleibt abzuwarten, ob der FMA3-Fix den Ryzen bremsen oder beschleunigen wird. Abgesehen von einigen synthetischen Tests sind allerdings keine großen Auswirkungen zu erwarten.

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