Original-URL des Artikels: https://www.golem.de/1102/81126.html    Veröffentlicht: 01.02.2011 18:34    Kurz-URL: https://glm.io/81126

SATAgate

Nur ein Transistor löst Fehler in Intel-Chipsätzen aus

Das Problem mit Intels Chipsätzen für die neuen Prozessoren der Serie Core-i-2000 wird durch einen einzigen Transistor ausgelöst. Mit Gigabyte hat ein erster Hersteller von Mainboards die Auslieferung seiner Sandy-Bridge-Produkte gestoppt. Wann Intel von dem Fehler zuerst wusste, ist auch noch nicht abschließend belegt.

Steve Smith, Intels Leiter der Client-Abteilung, hat derzeit die undankbare Aufgabe, den Rückruf aller Sandy-Bridge-Chipsätze möglichst gut zu verkaufen. Smith fungierte auch in einer Telefonkonferenz zu der Affäre am gestrigen Abend deutscher Zeit als Intels Sprecher und telefonierte im Anschluss mit dem US-Journalisten Anand Lal Shimpi.

Smith erklärte Shimpi, warum der Fehler in der Schaltung aller Sandy-Bridge-Chipsätze so leicht zu finden war. Die Suche nach dem "root cause" ist bei sporadisch auftretenden Fehlern von elektronischen Komponenten in der Regel eine schwierige Angelegenheit, die sich Wochen oder Monate hinziehen kann. Das musste unter anderem Seagate vor zwei Jahren erfahren, als sich die Firmware fast aller Festplatten des Unternehmens als fehlerhaft herausstellte.

Im Falle des SATA-Bugs war der Fehler aber sehr schnell gefunden, unter anderem, weil er nur bei den bis zu vier 3-GBit-Ports, nicht aber bei den 6-GBit-Ports für SATA-Geräte auftritt. Diese beiden Teile des Chipsatzes verfügen über getrennte Taktgeneratoren.

Der Taktgenerator für die 3-GBit-Ports enthält laut Steve Smith einen Transistor, dessen Leckströme sich bei längerer Benutzung verändern können. Das liegt, und hier steckt letztendlich der Fehler, an einer zu hohen Spannung, welche die Entwickler für diesen Transistor angelegt haben. Das erklärt auch, warum Intel schon darauf hingewiesen hat, dass sich die Chipsätze bei Spannungen am Rande der Spezifikation fehlerhaft verhalten können.

Die Lösung des Problems ist ebenso einfach: Der Transistor wird abgeschaltet. Offenbar handelt es sich um ein Bauelement, das nur eine untergeordnete Funktion hat. Das ist bei komplexen Halbleitern nicht ungewöhnlich. Wenn ein solcher Transistor, der zum Funktionieren der Schaltung nicht zwingend erforderlich ist, aber bedingt durch zu hohe Leckströme unkontrolliert schaltet, kann er das elektrische Verhalten von benachbarten Elementen durcheinanderbringen.

Intel: Transistor abschalten reicht

Weil die neue, korrigierte Version der Chipsätze nur das Abschalten dieses einen Transistors voraussetzt, ist nun auch klar, warum Intel sie innerhalb weniger Tage erstellen konnte. Und auch, warum der Fehler nicht schon früher gefunden wurde, wird nun offensichtlich: Er trat nach Darstellung von Steve Smith erst mit dem Stepping B2 der Sandy-Bridge-Chipsätze auf.

Die Nummerierung dieser Versionen eines Chips ist in der Halbleiterbranche meist aus zwei Komponenten zusammengesetzt: Der Buchstabe bezeichnet die Hauptgeneration, die Ziffer kleinere Änderungen daran, die auch als Stepping bekannt sind. Ein A0-Chip ist in der Regel das "first silicon", also die erste Version des Bausteins, die noch viele Fehler enthält.

Die B-Steppings sind meist die Versionen, die auch beim Kunden landen - sie funktionieren auch in den Ausgaben mit kleinen Ziffern aber schon so gut und entsprechen in Elektrik und Thermik den Serienversionen, dass sie für Vorserienprodukte verwendet werden.

Anand Lal Shimpi vermutet, dass die beispielsweise auf der Computex gezeigten Sandy-Bridge-Mainboards mit den B1-Steppings der Chipsätze gebaut wurden und die Hersteller auch die meisten ihrer Tests auf diesen Versionen der Bausteine durchgeführt haben. Die B2-Steppings führt Intel in seinen Supportdokumenten für Entwickler als aktuell an, sie stecken in den bereits verkauften Sandy-Bridge-PCs. Logisch wäre das Stepping B3 für die korrigierten Chipsätze.

Intels Supportdokumente werfen Fragen auf

Unklar ist allerdings noch, ob die dort im "Specification Update" (PDF) für die Chipsätze der Serie 6 aufgeführten Errata 10 und 11, die die SATA-Ports betreffen, schon auf das Problem hindeuten. Intel hat laut dem Dokument, das nur auf "January 2011" datiert ist - also ohne Angabe des Tages -, keine Pläne, diese Fehler zu beheben.

Abschließend kommt Shimpi zu dem Eindruck, dass es sich bei dem fehlerhaften Transistor um den Fehler "eines Ingenieurs handelt, der etwas getan hat, ohne nachzudenken". Auch Intels Einschätzung, dass es sich um einen Designfehler handelt und nicht nur um ein statistisch sichtbares sporadisches Verhalten des Chips, teilt Shimpi nach ersten Bedenken.

Am Markt werden die Konsequenzen des Bugs inzwischen sichtbar. Der deutsche Versandhändler Alternate hat alle Sandy-Bridge-Mainboards aus seinem Angebot genommen und Gigabyte liefert laut einer Mitteilung des Unternehmens keines dieser Geräte mehr aus. Das soll bei Gigabyte bis auf weiteres so bleiben, ein genereller Rückruf ist vorerst nicht geplant. Vielmehr empfiehlt der Mainboardhersteller den Kunden, die schon ein Serie-6-Mainboard haben, die erweiterte Garantie, je nach Modell von bis zu sechs Jahren, in Anspruch zu nehmen. Sie ist kostenlos, erfordert aber eine Registrierung mit dem Kaufbeleg. Zudem will Gigabyte unter der Mailadresse sandybridge@gigabyte.de Fragen von Kunden beantworten.

Wie Gigabyte Golem.de erklärte, ist das aber nicht das letzte Wort. Wie viele andere Anbieter auch, wartet Gigabyte auf Reaktionen aus der Firmenzentrale in Taiwan, die sich durch die gegenwärtigen Feierlichkeiten zum chinesischen Neujahrsfest verzögern.  (nie)


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