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當代筆記本電腦性能和60年代計算機性能比較

2021-12-27 22:41:34 來源：cnBeta.COM

每當我聽到有人大談我們現在的計算機能力比20世紀60年代阿波羅時代的計算機能力多得多時，我都會感到震驚。這些比較通常嚴重低估了差異。到1961年，世界上的一些大學已經購買了IBM 7090主機。

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7090是第一個全晶體管計算機系列，以今天的貨幣計算，它的成本為2000萬美元，或者是今天頂級筆記本電腦的6000倍。它的早期買家通常將計算機作為整個校園的共享資源來部署。很少有用戶有幸每周能獲得一小時的計算機時間。

7090的時鐘周期為2.18微秒，因此工作頻率略低于500KHz。但在那個年代，指令并不是流水線式的，所以大多數指令需要一個以上的周期來執行。一些整數運算需要14個周期，而一個浮點運算可能需要15個周期。因此，7090通常被估計為每秒鐘執行約10萬條指令。大多數現代計算機內核可以以每秒30億條指令的速度持續運行，峰值速度要快得多。這是3萬倍的速度，所以一個有四個或八個內核的現代芯片很容易達到10萬倍的速度。

與1961年那個得到一小時計算機時間的幸運兒不同，你可以一直運行你的筆記本電腦，每周積累超過1900年的7090計算機時間。繼續這個比較，考慮一下訓練流行的自然語言人工智能模型GPT-3所需的指令數量。在云服務器上執行這些指令相當于355年的筆記本電腦時間，這在7090上轉化為超過3600萬年。

但是說真的，這種比較是不公平的。你的筆記本電腦可能有16G的主內存。7090的最大容量為144Kb。要運行同樣的程序，需要將大量的數據進出7090，而且必須使用磁帶。當時最好的磁帶機最大數據傳輸率為每秒60KB。雖然12個磁帶單元可以連接到一臺7090計算機上，但這個速率需要在它們之間共享。但是，這種共享需要一組人類操作員交換驅動器上的磁帶，以這種方式讀取（或寫入）16GB的數據將需要三天時間。因此，與今天的速度相比，數據傳輸也慢了大約10萬倍。

所以現在7090看起來運行速度是2021年筆記本電腦的四億分之一。現代筆記本上一周的計算時間會比7090上的宇宙年齡更長。你的筆記本電腦的每個核心都有內置的SIMD（單指令，多數據）擴展，可以以Turbo模式進行浮點運算，用于矢量操作。7090上甚至沒有這些東西的影子。然后是GPU，最初用于圖形加速，但現在用于大部分的人工智學能習，如在訓練GPT-3。而最新的iPhone芯片，A15 Bionic，有五個GPU，以及一個額外的神經引擎，每秒運行15萬億次算術運算。

短短60年的差異讓人難以置信。但我們是否有效地利用了所有這些計算能力？

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