FP操作是否在各种x86 CPU上给出完全相同的结果？

假设被比较的CPU上有相同的指令、相同的输入和相同的操作参数（如舍入模式），不同的x86 CPU（具有内置FPU和合理的最新版本，比如本世纪推出的）是否会为其浮点原语产生完全相同的结果？我对时间上的差异不感兴趣，也对时间上的差异不感兴趣（这不符合条件，因为那个事件是古老的）

我想加法、减法、求反和整数四舍五入的答案是肯定的，因为它们都有精确的定义，我很难想象实现中会有什么分歧（可能在检测溢出/下溢时缺少一个bug，但在某些应用程序中这将是一场灾难，所以我想这可能早就被发现并修复了）

乘法似乎更可能有不同的实现：确定两个DPFPN乘积的（比如）最近可表示的双精度浮点数（64位，包括尾数的52+1）有时需要计算其尾数的乘积到（大约）104位精度，对于少数LSBits来说，这无疑是一种浪费。我想知道这是否是尝试过的，并且做得是否正确。或者IEEE-754，或者一些事实上的标准，规定了什么

分裂似乎更加微妙

而且，由于缺乏一个通用的设计，考虑到可以使用的数学方法的多样性，我怀疑更复杂的事情（trig函数、日志等）的所有实现是否能够完全同步

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我这样问是出于纯粹的噪音、改进的意愿以及（有时）允许在VM中运行的程序检测假装运行的CPU与实际运行的CPU之间的不匹配的方法的愿望。

汇编级基本浮点指令（加、减、乘、除、平方根、FMA、舍入）总是产生相同的结果，如IEEE754标准所述。有两种指令可能在不同的体系结构上产生不同的结果：用于计算超越运算的复杂FPU指令（FSIN、FCOS、F2XM1等），和近似SSE指令（用于计算近似倒数的RCPSS/RCPPS，以及用于计算近似倒数平方根的RSQRTSS、RSQRTPS）超越X87的FPU操作是用微码实现的，除了AMD K5之外的所有英特尔和AMD CPU都使用相同的微码，所以不能用它来检测。它可能只对VIS、CyRIX、Timeta和其他旧CPU的检测有帮助，但是这些太少了。在Intel、AMD和AFAIK上，旧版本（K8之前）的实现有所不同和更新的AMD CPU。您可以利用这种差异来检测假装是Intel的AMD CPU，反之亦然，但这是一个有限的使用案例。

除了勘误表中详细记录的极端情况外，所有的IA-32指令在处理器之间的行为都是相同的

当然，

CPUID

和MSR访问是明显的例外

显而易见的非例外是各种逻辑、整数和浮点运算。如前所述，许多更复杂的运算都是通过微码计算的。不同微体系结构的处理器之间，微码可能会有很大差异，但结果保证是相同的。例如，英特尔（我对其他x86开发人员没有第一手的了解），我投入了巨大的资源来确保处理器之间的向后兼容性，甚至复制“bug”行为（这会将bug更改为新规范）

如果体系结构的行为不同，例如使用VMX（虚拟化）和SMM（系统管理），则控制结构包括一个修订ID。所有使用相同修订ID的处理器保证在这些体系结构上的行为方式相同

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要回答最初的问题，FP操作，无论是x87、SSE还是AVX，在所有处理器上都会给出相同的结果。

虽然这个问题非常有趣（我希望看到答案），但您似乎不太可能使用它来检测虚拟化。我运行的大多数虚拟机（主要是VMWare和KVM）正确报告物理CPU，这样在这种情况下芯片组的异常不会导致不匹配。优化的代码生成是一个更大的问题。FPU很难以一致的方式进行优化。编译器一直迁移到SSE2的主要原因。我不同意密切的评论。虽然stion可能是非建设性的，实际问题是非常有效的，并且可以“由事实、参考资料或特定专业知识支持”。我做了一些随机实验，这些实验与答案一致。我将伪随机位（使用C并集转换为80位长的双精度位）输入到

/

，

sqrtl

，

sinl

（作为x87指令实现），并将结果散列（转换回位）1e6次。我发现的唯一区别在于

sinl

，它在Intel和AMD之间给出了不同的散列（但在PIII和Core i7以及Athlon XP和Althlon 50505e之间是一致的）。