Мифический машино-час

Джон фон Нейман, Роберт Оппенгеймер, и компьютер EDVAC 1949г.
Джон фон Нейман, Роберт Оппенгеймер, и компьютер EDVAC 1949г.

Читая очередную книгу, наткнулся на занимательную цитату:

У 68% населения Земли есть доступ к суперкомпьютеру. Согласно исследованиям, проведенным в 2017 году, 4,8 млрд. человек имеют собственный мобильный телефон, это при общем населении планеты в 7,5 млрд. Американский физик японского происхождения Митио Каку (р. 1947) как-то сказал: «Сегодня в вашем сотовом телефоне заключена бóльшая вычислительная мощность, чем та, что находилась в распоряжении NASA в 1969 г., когда два астронавта впервые ступили на Луну». Сейчас мы можем произвести все необходимые нам вычисления, просто проведя пальцем по экрану телефона…
Математика на ладони [Крис Уорринг]

Похожие мысли о вычислительной мощности попадаются в совершенно разных источниках. В них утверждается что совокупность одного современного компьютера превосходит всех вычислительных устройств до 70 годов, или мощный настольный компьютер равен одному суперкомпьютеру 2000 годов. Осознать мощь таких высказываний поможет сравнения flops и других характеристик устройств.

Сводный график вычислительной мощности
Сводный график вычислительной мощности

год

суперкомпьютер

flops

год

процессор

flops

1959

IBM 7090

100.0 Kflops

1977

DECVAX/780

140.0 Kflops

1969

CDC7600

36.0 Mflops

1990

Intel 80486

30.0 Mflops

1976

Cray-1

80.0 Mflops

1993

Intel Pentium

60.0 Mflops

1985

Cray-2

1.9 Gflops

2000

Intel Pentium-3

2.0 Gflops

1996

Hitachi CP-PACS

368.2 Gflops

2014

Intel Core i7-5960X

354.0 Gflops

2008

IBM Roadrunner

1.026 Pflops

2020

AMD 5900x

0.8 Pflops

В график и таблица показывают, что настольные процессоры отстают по производительности на 15-20 лет. При этом прямая экспоненциальная зависимость роста производительности каждый год. Есть еще множество параметров, которые в таблице не рассматривались такие как объём потребляемой энергии на flops. Соотношения оперативной памяти и вычислительных ядер, совокупный объём накопителей и т.д. Об этом стоит поговорить отдельно, потому что напрямую они не соотноситься.

Количество ядер при одинаковой совокупности вычислительной мощности менее предпочтительно, потому что есть огромное количество накладных расходов. Например, как состояние гонки, переключение контекста, диспетчеризация заданий и т.д., другими словами, современные настольные процессоры имеют большую удельную мощность чем эквивалентные суперкомпьютеры того времени.

Оперативная память суперкомпьютеров и настольных компьютеров имеет примерно такие-же аргументы. На старых суперкомпьютерах нужно больше копирований и перемещений из-за малого объёма адресации памяти.

Как итог этой статьи хочется задать риторический вопрос, почему при той же вычислительной мощности целых институтов, которые моделировали и решали многие математические и физические проблемы (предсказание погоды, контролируемое деление ядер, математические задачи). Количество людей имеет на руках эквивалент мощности целого института того времени, с более удобными инструментами и меньшей операционной рутиной работы параллельности и другими вещами. Никаких фундаментальных изменений в вычислительной области не происходит.

P.S. Прочитать черновики статей которые будут переработаны и опубликованы в будущем можно на телеграм канале (осторожно автор с дисграфией, ошибки и опечатки это норма)

 

Источник

Читайте также