Производительность компьютера на порядки

В этом списке сравниваются различные объемы вычислительной мощности в инструкциях в секунду, организованные по порядку величины в FLOPS .

Научный индекс обозначений E: 2 | 3 | 6 | 9 | 12 | 15 | 18 | 21 | 24 | >24

Миллимасштабные вычисления (10 ⁻³ )

• 2×10 ⁻³ : среднее умножение человеком двух десятизначных чисел с помощью ручки и бумаги без вспомогательных средств.

Десятимасштабные вычисления (10 ⁻¹ )

• 1×10 ⁻¹ : умножение двух десятизначных чисел с помощью электромеханического настольного калькулятора 1940-х годов.
• 3×10 ⁻¹ : умножение на Zuse Z3 и Z4 , первых программируемых цифровых компьютерах , 1941 и 1945 годы соответственно.
• 5×10 ⁻¹ : вычислительная мощность среднего человеческого умственного расчета для умножения с помощью ручки и бумаги

Масштабные вычисления (10 ⁰ )

• 1 OP/S: мощность среднего человека, выполняющего вычисления. используя ручку и бумагу
• 1.2 OP/S: сложение на Z3, 1941 г. и умножение на Bell Model V , 1946 г.
• 2.4 OP/S: дополнение на Z4, 1945 г.
• 5 OP/S: мировой рекорд по дополнительному набору

Десятимасштабные вычисления (10 ¹ )

• 1.8×10 ¹ . ЭНИАК , первый программируемый электронный цифровой компьютер, 1945 год
• 5×10 ¹ : верхний предел последовательных вычислений человеческого восприятия (лампочки не мерцают перед человеком-наблюдателем)
• 7×10 ¹ : Whirlwind I Ламповый компьютер IBM 1620 1959 года. 1951 года и транзисторный научный мини-компьютер

Гектомасштабные вычисления (10 ² )

• 1.3×10 ² : PDP-4 , 1962 г. Коммерческий миникомпьютер
• 2.2×10 ² : верхний предел сериализованной человеческой пропускной способности. Грубо это выражается нижним пределом точного размещения событий на малых временных масштабах (взмах руки кондуктора, время реакции на свет на драг-полосе и т. д.).
• 2×10 ² : Электромеханический калькулятор IBM 602 (тогда называвшийся компьютером), 1946 г.
• 6×10 ² : Manchester Mark 1 , 1949 г. Электронный цифровой компьютер общего назначения с хранимой программой

Киломасштабные вычисления (10 ³ )

• 2×10 ³ UNIVAC I , первый американский коммерчески доступный электронный цифровой компьютер общего назначения с хранимой программой, 1951 г.
• 3×10 ³ : PDP-1 , 1959 г. Коммерческий миникомпьютер
• 15×10 ³ : Калькулятор исследований военно-морских боеприпасов IBM , 1954 г.
• 24×10 ³ : Центральное боевое управление AN/FSQ-7 , 1957 г.
• 30×10 ³ : Коммерческий мини-компьютер IBM 1130 , 1965 г.
• 40×10 ³ : умножение на Hewlett-Packard 9100A , 1968 г. первом настольном электронном калькуляторе
• 53×10 ³ : Lincoln TX-2 , 1958 год. Транзисторный компьютер
• 92×10 ³ : Intel 4004 , первый коммерчески доступный полнофункциональный процессор на кристалле, выпущенный в 1971 году.
• 500×10 ³ : Colossus Криптоаналитический суперкомпьютер на электронных лампах , 1943 год.

Мегамасштабные вычисления (10 ⁶ )

• 1×10 ⁶ : вычислительная мощность коммерческого компьютера Motorola 68000, представленного в 1979 году. Это также минимальная вычислительная мощность цивилизации Кардашева Типа 0 .
• 1.2×10 ⁶ : IBM 7030 "Stretch" , 1961 г. Транзисторный суперкомпьютер
• 5×10 ⁶ : CDC 6600 , первый коммерчески успешный суперкомпьютер, 1964 год.
• 11×10 ⁶ : Микропроцессор Intel i386 на частоте 33 МГц, 1985 г.
• 14×10 ⁶ : Суперкомпьютер CDC 7600 , 1967 г.
• 40×10 ⁶ : микропроцессор i486 на частоте 50 МГц, 1989 г.
• 86×10 ⁶ : Суперкомпьютер Cray 1 , 1978 г.
• 100×10 ⁶ : Pentium (i586) , 1993 г. Микропроцессор
• 400×10 ⁶ : Крей X-MP , 1982 г.

Гигамасштабные вычисления (10 ⁹ )

• 1×10 ⁹ : ILLIAC IV Суперкомпьютер вычислительной гидродинамики. 1972 года впервые решает задачи
• 1.4×10 ⁹ : Intel Pentium III , 1999 г. Микропроцессор
• 1.6×10 ⁹ : PowerVR MBX Lite 3D GPU on iPhone 1 , 2007
• 8×10 ⁹ : Графический процессор PowerVR SGX535 на iPad 1 , 2010 г.
• 136×10 ⁹ : Графический процессор PowerVR GXA6450 на iPhone 6 и iPhone SE , 2014 г.
• 148×10 ⁹ : Intel Core i7-980X Extreme Edition, 2010 г. Коммерческие компьютеры

Терамасштабные вычисления (10 ¹² )

• 1.34×10 ¹² : Intel ASCI Red 1997 г. Суперкомпьютер
• 1.344×10 ¹² GeForce GTX 480 2010 года от Nvidia на пике производительности
• 2.15×10 ¹² : iPhone 15 Pro, сентябрь 2023 г., A17 Pro процессор
• 4.64×10 ¹² : Radeon HD 5970 2009 года от AMD (под брендом ATI) с максимальной производительностью.
• 5.152×10 ¹² : Вычислительная система S2050/S2070 с графическим процессором высотой 1U от Nvidia.
• 11.3×10 ¹² : GeForce GTX 1080, выпущенная в 2017 году.
• 13.7×10 ¹² : Radeon RX Vega 64 в 2017 г.
• 15.0×10 ¹² : Nvidia Titan V в 2017 году
• 80×10 ¹² : IBM Ватсон
• 170×10 ¹² : Nvidia DGX-1 Первоначальный DGX-1 на базе Паскаля обеспечивал 170 терафлопс обработки половинной точности.
• 478.2×10 ¹² IBM BlueGene/L 2007 г. Суперкомпьютер
• 960×10 ¹² Nvidia DGX-1 Обновление на базе Volta увеличило вычислительную мощность Nvidia DGX-1 до 960 терафлопс .

Петамасштабные вычисления (10 ¹⁵ )

Основная статья: Петамасштабные вычисления

• 1.026×10 ¹⁵ : IBM Roadrunner 2009. Суперкомпьютер
• 1.32×10 ¹⁵ : Nvidia GeForce 40 серии RTX 4090 достигает 1,32 петафлопс в приложениях искусственного интеллекта, октябрь 2022 г. потребительская видеокарта
• 2×10 ¹⁵ : Nvidia DGX-2 — система машинного обучения с производительностью 2 петафлопа (более новый DGX A100 имеет производительность 5 петафлопс)
• 10×10 ¹⁵ : минимальная вычислительная мощность цивилизации Кардашева I типа.
• 11.5×10 ¹⁵ : Модуль Google TPU , содержащий 64 TPU второго поколения, май 2017 г.
• 17.17×10 ¹⁵ : IBM Sequoia , июнь 2013 г. Производительность LINPACK
• 20×10 ¹⁵ : примерно аппаратный эквивалент человеческого мозга по словам Рэя Курцвейла . Опубликовано в его книге 1999 года: Эпоха духовных машин: когда компьютеры превосходят человеческий интеллект.
• 33.86×10 ¹⁵ : Выступление Tianhe-2 на LINPACK, июнь 2013 г.
• 36.8×10 ¹⁵ : оценка вычислительной мощности, необходимой для моделирования человеческого мозга в реальном времени, по данным 2001 года.
• 93.01×10 ¹⁵ : Выступление Sunway TaihuLight на LINPACK, июнь 2016 г.
• 143.5×10 ¹⁵ : Выступление Summit на LINPACK, ноябрь 2018 г.

Экзафлопсные вычисления (10 ¹⁸ )

Основная статья: Экзафлопсные вычисления

• 1×10 ¹⁸ : Министерство энергетики США и АНБ подсчитали в 2008 году, что им потребуются экзафлопсные вычисления примерно в 2018 году.
• 1×10 ¹⁸ : Суперкомпьютер Fugaku 2020 в режиме одинарной точности.
• 1,1x10 ¹⁸ : Frontier 2022. Суперкомпьютер
• 1.88×10 ¹⁸ : US Summit достигает пиковой производительности при таком количестве операций в секунду, анализируя геномные данные с использованием сочетания числовых точностей.
• 2.43×10 ¹⁸ Folding@home Распределенная вычислительная система с пандемией COVID-19 во время борьбы

Зеттамасштабные вычисления (10 ²¹ )

Основная статья: Зеттамасштабные вычисления

• 1×10 ²¹ : Точная глобальная оценка погоды в масштабе примерно 2 недель. Если предположить, что закон Мура останется применимым, такие системы могут стать возможными примерно в 2035 году.

Компьютерная система Zettascale могла бы за одну секунду генерировать больше данных с плавающей запятой, чем было сохранено любыми цифровыми средствами на Земле в первом квартале 2011 года.

За пределами зеттамасштабных вычислений (>10 ²¹ )

• 1.12×10 ³⁶ : Предполагаемая вычислительная мощность мозга Матрешки , предполагая 1,87×10. ²⁶ мощность ватт , вырабатываемая солнечными панелями, и 6 гигафлопс/ватт . эффективность
• 4×10 ⁴⁸ : Расчетная вычислительная мощность мозга Матрешки, источником энергии которого является Солнце , самый внешний слой работает при температуре 10 К , а составные части работают на пределе Ландауэра или около него и потребляют мощность с эффективностью двигателя Карно.
• 5×10 ⁵⁸ : Предполагаемая мощность галактики , эквивалентной по светимости Млечному Пути, преобразованная в мозг Матрешки.

См. также

• Исследования будущего - исследование возможного, вероятного и предпочтительного будущего, включая прогнозы будущих технологических достижений.
• История вычислительной техники (1960-е годы – настоящее время)
• Список новых технологий – новые области технологий, обычно находящиеся на переднем крае. Примеры включают генетику, робототехнику и нанотехнологии (GNR).
  • Искусственный интеллект — компьютерные умственные способности, особенно те, которые ранее принадлежали только людям, такие как распознавание речи , генерация естественного языка и т. д.
    • История искусственного интеллекта (ИИ)
    • Сильный ИИ – гипотетический ИИ, столь же умный, как человек.
  • Квантовые вычисления
    • Хронология квантовых вычислений и связи
• Закон Мура – ​​наблюдение (на самом деле не закон ), согласно которому за всю историю компьютерного оборудования количество транзисторов в интегральных схемах удваивается примерно каждые два года. Закон назван в честь соучредителя Intel Гордона Мура , который описал эту тенденцию в своей статье 1965 года.
• Суперкомпьютер
  • История суперкомпьютеров
• Суперинтеллект
• Хронология вычислений
• Технологическая сингулярность - гипотетическая точка в будущем, когда мощность компьютера будет конкурировать с человеческим мозгом, что позволит разработать сильный ИИ - искусственный интеллект, по крайней мере, такой же умный, как человек.
  • Сингулярность близка - книга Раймонда Курцвейла, посвященная прогрессу и прогнозам развития компьютерных возможностей, в том числе за пределами человеческого уровня производительности.
• ТОП500 — список 500 самых мощных (нераспределенных) компьютерных систем мира.

Внешние ссылки

• Исторический и прогнозируемый рост мощности суперкомпьютеров