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真的,你的笔记本电脑赛过千万亿台 60 年前的大型机

作者: Rodney Brooks 译者: LCTT Xingyu.Wang

| 2021-12-29 00:05   评论: 3    

每当我听到有人大谈特谈我们现在的计算机要比上世纪 60 年代阿波罗登月时期的计算机强大得多时,我都会感到震惊。这些比较通常严重低估了差异。

1961 年,世界上的一些大学已经购买了 IBM 7090 大型机。7090 系列是第一个全晶体管计算机系列,以今天的货币计算,它的成本为 2000 万美元,相当于今天的顶级笔记本电脑的 6000 倍。它的早期买家通常将计算机作为整个校园的共享资源来部署。很少有用户能幸运地每周获得一小时的计算机时间。

7090 的时钟周期为 2.18 微秒,因此其工作频率略低于 500 KHz。但在那个年代,计算机指令没有流水线执行,所以大多数指令需要一个以上的时钟周期来执行。一些整数运算需要 14 个时钟周期,而一个浮点运算可能需要 15 个时钟周期。因此,通常估计 7090 每秒钟可以执行约 10 万条指令。而大多数现代计算机的 CPU 核心能够以每秒 30 亿条指令的速度持续运行,甚至其峰值速度要快得多。这就是 3 万倍的差距,所以一个有四核或八核的现代芯片很容易达到比 7090 快 10 万倍的运算速度。

与 1961 年那个得到一小时计算机时间的幸运儿不同,你可以一直运行你的笔记本电脑,每周你可以累计得到超过 1900 年的 7090 计算机时间。(我不想问其中有多少时间是花在“我的世界”游戏上的)。

继续这个比较,考虑一下训练流行的自然语言人工智能模型 GPT-3 所需的指令数量。在云服务器上执行这些指令相当于 355 年的笔记本电脑时间,这在 7090 上就是超过 3600 万年。当你等待这项工作完成时,你会需要大量的咖啡。

但是,说真的,这种比较对今天的电脑还是不公平的。你的笔记本电脑可能有 16 GB 的主内存。而 7090 的最大内存为 144 KB。要运行同样的程序,需要将大量的数据从 7090 中换入换出,而且必须使用磁带来完成。当时最好的磁带机的最大数据传输率为每秒 60KB。虽然一台 7090 计算机上可以连接 12 个磁带设备,但这个速率是在它们之间共享的。而且,这种共享需要一组人类操作员来交换驱动器上的磁带;以这种方式读取(或写入)16GB 的数据将需要三天时间。因此,与今天的速度相比,数据传输也慢了大约 10 万倍。

所以现在 7090 看起来运行速度是你 2021 年的笔记本电脑的千万亿分之一(10-15)。在现代的笔记本电脑上运行一周的计算任务,就算是 7090 从宇宙诞生就开始运行也做不完。

但等等,不止如此。笔记本电脑中的每个核心都有内置的 SIMD(单指令、多数据)扩展,在用于向量运算时可以大幅提升浮点运算速度。而在 7090 上甚至没有这些东西的影子。然后是 GPU,最初用于图形加速,但现在用于大部分的人工智能学习,如训练 GPT-3。最新的 iPhone 芯片 A15 Bionic 上就不止一个 GPU,而是有五个 GPU,以及一个额外的神经引擎,在我们所做的所有其他比较的基础上,它可以每秒运行 15 万亿次算术运算。

短短 60 年的差异让人难以置信。但我想知道,我们是否有效地利用了所有这些计算能力,可以像我们的祖先从纸笔到 7090 的飞跃那样做出改变?

这篇文章将以《摩尔如此之多》为题发表在 2022 年 1 月的印刷版上。


via:  https://spectrum.ieee.org/ibm-mainframe 

作者:Rodney Brooks 译者:wxy 校对:wxy

本文由 LCTT 原创编译,Linux中国 荣誉推出



最新评论

来自北京的 Firefox 95.0|Ubuntu 用户 2022-01-02 20:19 回复
amd zen2和intel 11-12代比之前又有明显的提升。上一台笔记本还是2代酷睿,一年多前升级到zen2
[1]
来自四川宜宾的 Chrome 96.0|Windows 10 用户 发表于 2021-12-29 09:58 的评论:
突然感觉自己4C8T的低压U配8G内存的笔记本也不是那么差了(
来自四川自贡的 Chrome 90.0|Windows 10 用户 2022-01-02 10:41 回复
但是吧,人往高处走,水往低处流
LCTT 译者
Xingyu.Wang 💎💎💎
共计翻译: 791.0 篇 | 共计贡献: 2732
贡献时间:2014-07-25 -> 2022-01-16
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