Cray-1 ile Raspberry Pi Karşılaştırması

Özet: Cray 1 süper bilgisayarı ile ev bilgisayarları, cep telefonları ve tabletlerin performans karşılaştırması

• Bu rapor, Cray 1 süper bilgisayarının performansını doğrulamak için kullanılan benchmark’lara dayanıyor.
• Lawrence Livermore Laboratuvarı’nın program çekirdekleri (Livermore Loops) dahil olmak üzere çeşitli MFLOPS ölçümleri sunuluyor.
• Ayrıca Linpack ve Whetstone benchmark sonuçları da dikkate alınıyor.

Arka plan çalışmaları

• Bir kişinin Birleşik Krallık hükümeti ve üniversite projelerindeki mainframe ve süper bilgisayar sistemlerinin değerlendirilmesi, kabul testleri ve benchmark süreçlerine katılımına dair ayrıntılar veriliyor.
• Benchmark ve stres testi programları geliştirme, Seymour Cray ile tanışma ve performans verisi toplama gibi deneyimler paylaşılıyor.

Sunulan sonuçlar

• Livermore Loops için minimum, geometrik ortalama (resmî ortalama) ve maksimum MFLOPS; Linpack MFLOPS; ayrıca uygun testler için toplam Whetstone MWIPS ve ortalama MFLOPS değerleri sunuluyor.
• Tüm benchmark’lar tek çekirdeklidir.

Raspberry Pi ARM CPU

• 2012 tarihli Pi 1 ile 2020 tarihli Pi 400’ün ortalama Livermore Loops, Linpack ve Whetstone MFLOPS değerleri, Cray 1’den sırasıyla 78,8, 49,5 ve 95,5 kat daha hızlıdır.

Android ARM CPU

• 2012 tarihli Android tablet sonuçları, Cray 1 ile karşılaştırıldığında ihmal edilebilir performanstan 10 kata kadar uzanan bir aralık gösteriyor.
• 2021 tarihli orta sınıf bir cep telefonu, MFLOPS performansında Cray 1’den 123, 74 ve 151 kat daha hızlıdır.

Windows ve Linux PC Intel CPU

• 1994 tarihli 100 MHz Pentium, Cray 1’in Livermore Loops ortalama skoruna ulaşan ilk PC olarak gösteriliyor.
• 2021 tarihli, 11. nesil 4150 MHz Core i5 CPU’ya sahip orta sınıf bir dizüstü bilgisayar, Cray 1’den 117, 131 ve 134 kat daha hızlıdır.
• SIMD derlemesi ile i5, Cray 1’den 359, 337 ve 226 kat daha yüksek performans gösteriyor.

GN⁺ görüşü

• Cray 1 süper bilgisayarı bir zamanlar dünyanın en hızlı bilgisayarıydı, ancak günümüzün ev bilgisayarları, cep telefonları ve tabletleri Cray 1’den çok daha hızlı performans sunuyor.
• Bu performans karşılaştırmaları, teknolojinin hızlı gelişimini ve modern bilgi işlem cihazlarının dikkat çekici işlem gücünü gösteriyor.
• Benchmark’lar, zaman içinde bilgi işlem cihazlarının performansını değerlendirmede önemli araçlar olarak kullanılıyor ve bu rapor da bu benchmark’ların tarihsel önemini vurguluyor.

[GN⁺]

Hacker News görüşleri

• Cray-1 ile Raspberry Pi karşılaştırması üzerine düşünceler

  • İlk akla gelen şey, Cray-1 üzerinde o dönemde yapılmış en "kahramanca" gerçek hesaplamanın ne olduğu ve bunun bugün Raspberry Pi üzerinde nasıl yeniden üretilebileceği.
  • Hava durumu/iklim modelleri veya radyasyon hidrodinamiği (rad-hydro) örnek olarak veriliyor.
  • Modern sonlu elemanlar analizi (FEA) yazılımlarına kıyasla doğruluk çok daha düşük olacaktır, ancak bunu denemenin eğlenceli olacağı belirtiliyor.

• Geçmişte Cray gerektiren yazılımlar

  • Benchmark'ların dışında, gerçekten hız farkının hissedileceği yazılımlar olup olmadığı sorgulanıyor.
  • Yorum sahibinin deneyimine göre bugün kullandığı yazılımlar, geçmişte 386 bilgisayarlarda çalıştırdığı yazılımların gelişmiş sürümleri gibi hissettiriyor.
  • Şu anda Met'te kullanılan yazılımlar milyon kat daha hızlı bilgisayarlar için tasarlandığından bu karşılaştırma teorik kalabilir, ancak geçmişte gerçekten Cray gerektiren yazılımlar mutlaka var olmalı deniyor.

• Raspberry Pi'yi Cray-1 kasasına yerleştirme fikri

  • Jeff Geerling'in Raspberry Pi'yi Cray-1 kasasına yerleştirdiği bir devam çalışmasının beklendiği söyleniyor.

• RISC-V ile karşılaştırma önerisi

  • Vektör makinesi olan Cray-1'i karşılaştırmak için, vector 1.0 destekli bir RISC-V sistemiyle kıyaslamanın daha anlamlı olacağı ifade ediliyor.

• Geçmiş ve günümüz bilgisayar performansının karşılaştırılması

  • 2013'te en yeni Intel x86 CPU'lardan biri satın alınıp yeni bir bilgisayar toplandığına dair bir anı paylaşılıyor.
  • Bu bilgisayarın 1992'de ABD Savunma Bakanlığı'nın 90 milyon dolarlık süper bilgisayarından daha hızlı olacağını hesaplayıp bunu eşine anlattığından bahsediliyor.
  • Bu tür verilerin TOP500 listesinde bulunabileceği, geçmiş veriler tahmin edildiğinde ise 1981'de yeryüzündeki tüm bilgisayarların toplamından daha hızlı bir makine elde edilmiş olabileceği sonucuna varıldığı söyleniyor.

• Geçmiş ve bugünkü cihazlar arasındaki performans farkı

  • 10 yıl önce Raspberry Pi ve Android telefonlar birkaç kat daha hızlıydı, bugün ise yaklaşık 100 kat daha hızlılar.
  • Cebe sığacak kadar küçülmelerine rağmen etkileyici bir performans artışı sağladıkları belirtiliyor.

• Cray-1'in tasarımı

  • Cray-1'in çok daha iyi bir kanepeye sahip olduğuna dair esprili bir yorum yer alıyor.

• Benchmark'ların erken tarihi

  • Benchmark'ların erken tarihine dair okunabilecek bir bağlantı paylaşılıyor.

• Cray-1 ile ilgili muzır bir hikâye

  • Ulusal bir laboratuvarda Cray-1 süper bilgisayarı kullanmış bir kişinin anlattığı bir olay aktarılıyor.
  • VIP tur grubu gelmeden önce Cray-1'in içine saklandığı, grup geldiğinde ise kot pantolonunun fermuarını çekerken ortaya çıkıp ziyaretçileri şaşırttığı bir anekdot anlatılıyor.

• Geleceğin bilgi işlem gücüne dair hayal

  • 40 yıl sonra birinin, 2023'ün en hızlı hesaplama kümesinden daha güçlü ucuz plastik kutularla çekmecelerini doldurup bir gün bunlarla hobi projesi yapmayı hayal edeceği tasvir ediliyor.