Производительность компьютера на порядки

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

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

Миллимасштабные вычисления (10 ⁻³) [ редактировать ]

2×10 ⁻³: среднестатистическое умножение человеком двух десятизначных чисел с помощью ручки и бумаги без вспомогательных средств. ^[1]

Десятимасштабные вычисления (10 ⁻¹) [ редактировать ]

1×10 ⁻¹: умножение двух десятизначных чисел с помощью электромеханического настольного калькулятора 1940-х годов. ^[1]
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 ^{[ нужны разъяснения ]} для умножения с помощью ручки и бумаги

Масштабные вычисления (10 ⁰) [ редактировать ]

1 OP/S: мощность среднего человека, выполняющего вычисления. ^{[ нужны разъяснения ]} 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) [ редактировать ]

1.8×10 ¹ЭНИАК . , первый программируемый электронный цифровой компьютер, 1945 год ^[2]
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 ^[2]

Гектомасштабные вычисления (10 ²) [ редактировать ]

1.3×10 ²: Коммерческий миникомпьютер PDP-4 , 1962 г. ^[2]
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.). ^[3]
2×10 ²: Электромеханический калькулятор IBM 602 (тогда называвшийся компьютером), 1946 г. ^{[ нужна ссылка ]}
6×10 ²: Manchester Mark 1 , 1949 г. Электронный цифровой компьютер общего назначения с хранимой программой ^[4]

Киломасштабные вычисления (10 ³) [ редактировать ]

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

Мегамасштабные вычисления (10 ⁶) [ редактировать ]

1×10 ⁶: вычислительная мощность коммерческого компьютера Motorola 68000, представленного в 1979 году. ^{[ нужна ссылка ]} Это также минимальная вычислительная мощность цивилизации Кардашева Типа 0 . ^[5]
1.2×10 ⁶: Транзисторный суперкомпьютер IBM 7030 "Stretch" , 1961 г.
5×10 ⁶: CDC 6600 , первый коммерчески успешный суперкомпьютер, 1964 год. ^[2]
11×10 ⁶: Микропроцессор Intel i386 на частоте 33 МГц, 1985 г.
14×10 ⁶: CDC 7600 , 1967 г. Суперкомпьютер ^[2]
40×10 ⁶: i486 на частоте 50 МГц, 1989 г. микропроцессор
86×10 ⁶: Cray 1 , 1978 г. Суперкомпьютер ^[2]
100×10 ⁶: Pentium (i586) , 1993 г. Микропроцессор
400×10 ⁶: Крей X-MP , 1982 г. ^[2]

Гигамасштабные вычисления (10 ⁹) [ редактировать ]

1×10 ⁹: ILLIAC IV Суперкомпьютер вычислительной гидродинамики. 1972 года впервые решает задачи
1.4×10 ⁹: Микропроцессор Intel Pentium III , 1999 г.
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 ^[6]

Терамасштабные вычисления (10 ¹²) [ редактировать ]

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 ^[7]
170×10 ¹²: Nvidia DGX-1 Первоначальный DGX-1 на базе Паскаля обеспечивал 170 терафлопс обработки половинной точности. ^[8]
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 . ^[9]

Петамасштабные вычисления (10 ¹⁵) [ редактировать ]

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 ^[10]
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. ^[5]
11.5×10 ¹⁵: Модуль Google TPU , содержащий 64 TPU второго поколения, май 2017 г. ^[11]
17.17×10 ¹⁵: IBM Sequoia , июнь 2013 г. Производительность LINPACK ^[12]
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. ^[13]
33.86×10 ¹⁵: Tianhe-2 на LINPACK, июнь 2013 г. Выступление ^[12]
36.8×10 ¹⁵: оценка вычислительной мощности, необходимой для моделирования человеческого мозга в реальном времени, по данным 2001 года. ^[14]
93.01×10 ¹⁵: Sunway TaihuLight на LINPACK, июнь 2016 г. Выступление ^[15]
143.5×10 ¹⁵: Выступление Summit на LINPACK, ноябрь 2018 г. ^[16]

Экзафлопсные вычисления (10 ¹⁸) [ редактировать ]

1×10 ¹⁸: Министерство энергетики США и АНБ в 2008 году подсчитали, что примерно в 2018 году им потребуются экзафлопсные вычисления. ^[17]
1×10 ¹⁸: Суперкомпьютер Fugaku 2020 в режиме одинарной точности. ^[18]
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. ^[19]
2.43×10 ¹⁸ Folding@home Распределенная вычислительная система с пандемией COVID-19 во время борьбы ^[20]

Зеттамасштабные вычисления (10 ²¹) [ редактировать ]

1×10 ²¹: Точная глобальная оценка погоды в масштабе примерно 2 недель. ^[21] Если предположить, что закон Мура останется применимым, такие системы могут стать возможными примерно в 2035 году. ^[22]

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. ^{[ нужна ссылка ]}

За пределами зеттамасштабных вычислений (>10 ²¹) [ редактировать ]

1.12×10 ³⁶: Предполагаемая вычислительная мощность мозга Матрешки , предполагая 1,87×10. ²⁶ мощность в ваттах, вырабатываемая солнечными панелями, и 6 гигафлопс/ватт . эффективность ^[23]
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 мозги Матрешки.

См. также [ править ]

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. ^[24]
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 (нераспределённых) компьютерных систем мира.

Ссылки [ править ]

^ Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б Нойманн, Джон Фон; Броуди, Ф.; Вамос, Тибор (1995). Компендиум Неймана . Всемирная научная. ISBN 978-981-02-2201-7 .
^ Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л «Стоимость производительности процессора во времени, 1944–2003 гг.» . www.jcmit.net . Проверено 15 января 2024 г.
^ «Сколько кадров в секунду может видеть человеческий глаз?» . 19 мая 2004 г. Проверено 19 февраля 2013 г.
^ Коупленд, Б. Джек (24 мая 2012 г.). Электронный мозг Алана Тьюринга: борьба за создание ACE, самого быстрого компьютера в мире . ОУП Оксфорд. ISBN 978-0-19-960915-4 .
^ Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б Грей, Роберт Х. (23 апреля 2020 г.). «Расширенная шкала Кардашева» . Астрономический журнал . 159 (5): 228. Бибкод : 2020AJ....159..228G . дои : 10.3847/1538-3881/ab792b . ISSN 1538-3881 . S2CID 218995201 .
^ «Intel 980x Gulftown | Синтетические тесты | Процессор и материнская плата | Обзор OC3D» . www.overclock3d.net . 12 марта 2010 г.
^ Тони Пирсон, IBM Watson - Как создать свой собственный «Watson Jr.» в вашем подвале , внутри системного хранилища
^ «Система глубокого обучения DGX-1» (PDF) . NVIDIA DGX-1 обеспечивает в 75 раз более быстрое обучение... Примечание. Тест Caffe с AlexNet, обучение 1,28 млн изображений с 90 эпохами.
^ «Сервер DGX» . DGX-сервер . Нвидиа . Проверено 7 сентября 2017 г.
^ «НВИДИА GeForce-Новости» . 12 октября 2022 г.
^ «Создавайте и обучайте модели машинного обучения на наших новых TPU Google Cloud» . 17 мая 2017 г.
^ Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б «Список Top500 — июнь 2013 г. | TOP500 суперкомпьютерных сайтов» . top500.org . Архивировано из оригинала 22 июня 2013 г.
^ Курцвейл, Рэй (1999). Эпоха духовных машин: когда компьютеры превосходят человеческий интеллект . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Пингвин. ISBN 9780140282023 .
^ «Мозг на чипе» . 30 ноября 2001 г.
^ http://top500.org/list/2016/06/ Список Top500, июнь 2016 г.
^ «Ноябрь 2018 | ТОП500 суперкомпьютерных сайтов» . www.top500.org . Проверено 30 ноября 2018 г.
^ « Начинается планирование суперкомпьютера «Эзафлоп»» . 2 февраля 2008 г. Архивировано из оригинала 1 октября 2008 г. Проверено 4 января 2010 г. С помощью IAA ученые планируют провести фундаментальные исследования, необходимые для создания компьютера, способного выполнять миллион триллионов вычислений в секунду, иначе известного как эксафлоп.
^ «Июнь 2020 | ТОП500» .
^ «Код геномики превышает Exaops на суперкомпьютере Summit» . Вычислительный центр для руководителей в Ок-Ридже . Проверено 30 ноября 2018 г.
^ Лаборатория Панде. «Статистика клиентов по ОС» . Архив.is. Архивировано из оригинала 12 апреля 2020 г. Проверено 12 апреля 2020 г.
^ ДеБенедиктис, Эрик П. (2005). «Обратимая логика для суперкомпьютеров» . Материалы 2-й конференции по передовым технологиям . АКМ Пресс. стр. 391–402. ISBN 1-59593-019-1 .
^ «Зетташкала к 2035 году? Так думает Китай» . 6 декабря 2018 г.
^ Джейкоб Эддисон; Джо Марсден; Гай Левин; Даршан Винешвара (12 декабря 2017 г.), «Мозг-матрёшка» , Журнал специальных тем по физике , 16 (1), Факультет физики и астрономии, Лестерский университет
^ Мур, Гордон Э. (1965). «Втиснение большего количества компонентов в интегральные схемы» (PDF) . Журнал электроники . п. 4 . Проверено 11 ноября 2006 г.

Внешние ссылки [ править ]

Исторический и прогнозируемый рост мощности суперкомпьютеров

[:0-1] Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б Нойманн, Джон Фон; Броуди, Ф.; Вамос, Тибор (1995). Компендиум Неймана . Всемирная научная. ISBN 978-981-02-2201-7 .

[:1-2] Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л «Стоимость производительности процессора во времени, 1944–2003 гг.» . www.jcmit.net . Проверено 15 января 2024 г.

[3] «Сколько кадров в секунду может видеть человеческий глаз?» . 19 мая 2004 г. Проверено 19 февраля 2013 г.

[4] Коупленд, Б. Джек (24 мая 2012 г.). Электронный мозг Алана Тьюринга: борьба за создание ACE, самого быстрого компьютера в мире . ОУП Оксфорд. ISBN 978-0-19-960915-4 .

[Gray2020-5] Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б Грей, Роберт Х. (23 апреля 2020 г.). «Расширенная шкала Кардашева» . Астрономический журнал . 159 (5): 228. Бибкод : 2020AJ....159..228G . дои : 10.3847/1538-3881/ab792b . ISSN 1538-3881 . S2CID 218995201 .

[6] «Intel 980x Gulftown | Синтетические тесты | Процессор и материнская плата | Обзор OC3D» . www.overclock3d.net . 12 марта 2010 г.

[7] Тони Пирсон, IBM Watson - Как создать свой собственный «Watson Jr.» в вашем подвале , внутри системного хранилища

[8] «Система глубокого обучения DGX-1» (PDF) . NVIDIA DGX-1 обеспечивает в 75 раз более быстрое обучение... Примечание. Тест Caffe с AlexNet, обучение 1,28 млн изображений с 90 эпохами.

[9] «Сервер DGX» . DGX-сервер . Нвидиа . Проверено 7 сентября 2017 г.

[Nvidia_RTX4090-10] «НВИДИА GeForce-Новости» . 12 октября 2022 г.

[Google_TPU_pod-11] «Создавайте и обучайте модели машинного обучения на наших новых TPU Google Cloud» . 17 мая 2017 г.

[top500-12] Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б «Список Top500 — июнь 2013 г. | TOP500 суперкомпьютерных сайтов» . top500.org . Архивировано из оригинала 22 июня 2013 г.

[13] Курцвейл, Рэй (1999). Эпоха духовных машин: когда компьютеры превосходят человеческий интеллект . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Пингвин. ISBN 9780140282023 .

[brain-14] «Мозг на чипе» . 30 ноября 2001 г.

[top5002016June-15] ttp://top500.org/list/2016/06/ Список Top500, июнь 2016 г.

[16] «Ноябрь 2018 | ТОП500 суперкомпьютерных сайтов» . www.top500.org . Проверено 30 ноября 2018 г.

[17] « Начинается планирование суперкомпьютера «Эзафлоп»» . 2 февраля 2008 г. Архивировано из оригинала 1 октября 2008 г. Проверено 4 января 2010 г. С помощью IAA ученые планируют провести фундаментальные исследования, необходимые для создания компьютера, способного выполнять миллион триллионов вычислений в секунду, иначе известного как эксафлоп.

[top500_2020-18] «Июнь 2020 | ТОП500» .

[19] «Код геномики превышает Exaops на суперкомпьютере Summit» . Вычислительный центр для руководителей в Ок-Ридже . Проверено 30 ноября 2018 г.

[20] Лаборатория Панде. «Статистика клиентов по ОС» . Архив.is. Архивировано из оригинала 12 апреля 2020 г. Проверено 12 апреля 2020 г.

[21] ДеБенедиктис, Эрик П. (2005). «Обратимая логика для суперкомпьютеров» . Материалы 2-й конференции по передовым технологиям . АКМ Пресс. стр. 391–402. ISBN 1-59593-019-1 .

[22] «Зетташкала к 2035 году? Так думает Китай» . 6 декабря 2018 г.

[23] Джейкоб Эддисон; Джо Марсден; Гай Левин; Даршан Винешвара (12 декабря 2017 г.), «Мозг-матрёшка» , Журнал специальных тем по физике , 16 (1), Факультет физики и астрономии, Лестерский университет

[Moore1965paper-24] Мур, Гордон Э. (1965). «Втиснение большего количества компонентов в интегральные схемы» (PDF) . Журнал электроники . п. 4 . Проверено 11 ноября 2006 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]

[23]

[24]

v т и Порядки величины
Количество	Ускорение Угловой момент Область Битрейт Заряжать Вычисление Текущий Данные Плотность Энергия / Плотность энергии Энтропия Сила Частота Освещенность Длина Яркость Магнитное поле Масса Молярность Числа Власть Давление Вероятность Радиация Звуковое давление Удельная теплоемкость Скорость Температура Крутящий момент Время Напряжение Объем
См. также	Предварительный расчет Самые продаваемые электронные устройства Проблема Ферми Степени 10 и десятилетий 10-е место 100-й 1000000-й Метрический префикс (СИ) Макроскопический масштаб Микроскопический масштаб
Связанный	Астрономическая система единиц Расположение Земли во Вселенной Космический взгляд (книга 1957 года) На Луну и дальше (фильм, 1964 г.) Космический зум (фильм 1968 года) Силы десяти (фильмы 1968 и 1977 годов) Космическое путешествие (документальный фильм, 1996 г.) Масштаб Вселенной (2010) Космический глаз (2012)
Категория

Миллимасштабные вычисления (10 −3 ) [ редактировать ]

Десятимасштабные вычисления (10 −1 ) [ редактировать ]

Масштабные вычисления (10 0 ) [ редактировать ]

Десятимасштабные вычисления (10 1 ) [ редактировать ]

Гектомасштабные вычисления (10 2 ) [ редактировать ]

Киломасштабные вычисления (10 3 ) [ редактировать ]

Мегамасштабные вычисления (10 6 ) [ редактировать ]

Гигамасштабные вычисления (10 9 ) [ редактировать ]

Терамасштабные вычисления (10 12 ) [ редактировать ]

Петамасштабные вычисления (10 15 ) [ редактировать ]

Экзафлопсные вычисления (10 18 ) [ редактировать ]

Зеттамасштабные вычисления (10 21 ) [ редактировать ]

За пределами зеттамасштабных вычислений (>10 21 ) [ редактировать ]