Vergleich von Cray-1 und Raspberry Pi

Zusammenfassung: Leistungsvergleich zwischen dem Supercomputer Cray 1 und Heimcomputern, Mobiltelefonen und Tablets

• Dieser Bericht basiert auf den Benchmarks, die zur Verifizierung der Leistung des Supercomputers Cray 1 verwendet wurden.
• Er liefert verschiedene MFLOPS-Messwerte, darunter Programmkernel des Lawrence Livermore Laboratory (Livermore Loops).
• Zusätzlich werden auch die Ergebnisse der Benchmarks Linpack und Whetstone berücksichtigt.

Hintergrundaktivitäten

• Bereitstellung von Details zur persönlichen Beteiligung an der Bewertung, Abnahmeprüfung und dem Benchmarking von Mainframe- und Supercomputersystemen für Projekte der britischen Regierung und von Universitäten.
• Geteilte Erfahrungen wie die Entwicklung von Benchmark- und Stresstestprogrammen, Begegnungen mit Seymour Cray und das Sammeln von Leistungsdaten.

Bereitgestellte Ergebnisse

• Angegeben werden das Minimum, das geometrische Mittel (offizieller Durchschnitt) und das Maximum der Livermore-Loops-MFLOPS, Linpack-MFLOPS sowie die gesamten Whetstone-MWIPS und die durchschnittlichen MFLOPS aus geeigneten Tests.
• Alle Benchmarks sind Single-Core.

Raspberry-Pi-ARM-CPU

• Die durchschnittlichen Livermore-Loops-, Linpack- und Whetstone-MFLOPS des Pi 1 von 2012 und des Pi 400 von 2020 sind jeweils 78,8-, 49,5- und 95,5-mal schneller als der Cray 1.

Android-ARM-CPU

• Die Ergebnisse eines Android-Tablets von 2012 reichen im Vergleich zum Cray 1 von vernachlässigbarer Leistung bis zum 10-Fachen.
• Ein Smartphone der Mittelklasse aus dem Jahr 2021 zeigt MFLOPS-Leistung, die 123-, 74- und 151-mal höher ist als beim Cray 1.

Intel-CPU in Windows- und Linux-PCs

• Ein Pentium mit 100 MHz aus dem Jahr 1994 wird als der erste PC genannt, der den durchschnittlichen Livermore-Loops-Wert des Cray 1 erreichte.
• Ein Mittelklasse-Laptop aus dem Jahr 2021 mit einer Core i5 CPU der 11. Generation mit 4150 MHz ist 117-, 131- und 134-mal schneller als der Cray 1.
• Mit SIMD-Kompilierung zeigt der i5 eine Leistung, die 359-, 337- und 226-mal höher ist als die des Cray 1.

Meinung von GN⁺

• Der Supercomputer Cray 1 war einst der schnellste Computer der Welt, doch heutige Heimcomputer, Mobiltelefone und Tablets sind deutlich schneller als der Cray 1.
• Diese Leistungsvergleiche zeigen die rasante Entwicklung der Technologie und die bemerkenswerte Rechenleistung moderner Computergeräte.
• Benchmarks sind wichtige Werkzeuge zur Bewertung der Leistung von Computergeräten im Zeitverlauf, und dieser Bericht hebt die historische Bedeutung solcher Benchmarks hervor.

[GN⁺]

Hacker-News-Kommentare

• Gedanken zum Vergleich zwischen Cray-1 und Raspberry Pi

  • Zuerst kommt die Frage auf, was auf dem Cray-1 damals die „heroischste“ reale Berechnung gewesen sein könnte und wie man diese Berechnung heute auf einem Raspberry Pi nachstellen könnte.
  • Als Beispiele werden Wetter-/Klimamodelle oder Strahlungs-Hydrodynamik (Rad-hydro) genannt.
  • Im Vergleich zu moderner Finite-Elemente-Analyse-(FEA-)Software wäre die Genauigkeit zwar deutlich geringer, aber es wäre trotzdem interessant, es auszuprobieren.

• Software, für die früher ein Cray nötig war

  • Es wird bezweifelt, ob es abseits von Benchmarks tatsächlich Software gab, bei der man die hohe Geschwindigkeit unmittelbar spüren konnte.
  • Nach Erfahrung des Nutzers wirkt die heute verwendete Software wie eine fortgeschrittene Version dessen, was früher auf 386er-Computern lief.
  • Die Software, die heute beim Met verwendet wird, ist für Computer ausgelegt, die millionenfach schneller sind, daher könnte der Vergleich theoretisch sein; dennoch wird argumentiert, dass es früher Software gegeben haben muss, für die ein Cray notwendig war.

• Die Idee, einen Raspberry Pi in ein Cray-1-Gehäuse einzubauen

  • Ein Kommentar freut sich auf Jeff Geerlings mögliches Folgeprojekt, einen Raspberry Pi in ein Cray-1-Gehäuse einzupassen.

• Vorschlag zum Vergleich mit RISC-V

  • Es wird angemerkt, dass ein Vergleich mit RISC-V samt Vector 1.0 sinnvoller wäre als mit dem Cray-1 als Vektormaschine.

• Vergleich der Computerleistung damals und heute

  • Ein Erfahrungsbericht über den Kauf eines aktuellen Intel-x86-CPUs im Jahr 2013 und den Zusammenbau eines neuen Computers.
  • Demnach wurde der Ehefrau erklärt, dass dieser Computer 1992 schneller gewesen wäre als ein 90-Millionen-Dollar-Supercomputer des US-Verteidigungsministeriums.
  • Solche Daten lassen sich in der TOP500-Liste finden, und durch Hochrechnung älterer Daten kommt man zu dem Schluss, dass der Rechner 1981 womöglich schneller gewesen wäre als alle Computer der Erde zusammen.

• Leistungsunterschiede zwischen Geräten früher und heute

  • Ein Raspberry Pi von vor zehn Jahren und ein Android-Smartphone waren zwar schon um ein Mehrfaches schneller, heute sind sie jedoch etwa 100-mal schneller.
  • Trotz einer Größe, die in die Hosentasche passt, ist die Leistungssteigerung beeindruckend.

• Das Design des Cray-1

  • Ein scherzhafter Kommentar meint, der Cray-1 habe das deutlich bessere Sofa.

• Frühgeschichte von Benchmarks

  • Es wird ein Link genannt, über den man etwas zur Frühgeschichte von Benchmarks lesen kann.

• Eine verspielte Geschichte rund um den Cray-1

  • Erzählt wird von jemandem, der in einem nationalen Forschungslabor mit dem Cray-1-Supercomputer gearbeitet hat.
  • Vor dem Besuch einer VIP-Führungsgruppe versteckte er sich im Cray-1 und tauchte beim Eintreffen der Gruppe auf, während er den Reißverschluss seiner Jeans hochzog, was die Besucher überraschte.

• Vorstellungen über die Rechenleistung der Zukunft

  • Ein Kommentar stellt sich vor, wie in 40 Jahren jemand eine Schublade voller billiger Plastikkisten besitzt, die leistungsfähiger sind als der schnellste Rechencluster von 2023, und sich vornimmt, damit irgendwann ein Hobbyprojekt zu bauen.