Действительно ли экспоненциальный рост вычислительной мощности по-прежнему актуален для настольных компьютеров?
Экспоненциальный рост вычислительной мощности настольных компьютеров больше не действителен? Сегодня это больше похоже на логарифмический рост.
Например, в начале 1990-х типичный настольный процессор составлял 20..50 MIPS (386 486), затем в 2000 году это было 1000..3000 MIPS (Pentium III, Athlon), а сейчас они составляют всего 10000..40000 MÌPS ( Четырехъядерные / двухъядерные). Это означает, что в период с 1990 по 2000 год мы наблюдали 100-кратный рост, а с 2000 по 2010 год - только 10-кратный рост за 10 лет.
То же самое верно, если мы сравним GFLOPS на чип. В 1992 году Intel 486DX составлял 0,03 GFLOPS, в 2000 году Pentium III составлял 2 GFLOPS, а теперь в 2010 году большинство настольных процессоров имеют 20..30 GFLOPS.
Теперь давайте посмотрим на энергонезависимую память: <40 МБ в 1990 году> против <10 ГБ в 2000 году> против <1000 ГБ в 2010 году>. Итак, рост в 1000 раз против 100 раз за десятилетие.
Более того, энергозависимое хранилище: <2 МБ в 1990 году> против <256 МБ в 2000 году> против примерно 2 ГБ (или больше, но не 20!) В 2010 году. Таким образом, это дает прирост в 100 или 10 раз за десятилетие.
Означает ли это эмпирическое свидетельство, что рост вычислительной мощности настольных компьютеров замедляется?
Что ж, в конце концов, да.
Хм звучит как Закон убывающей доходности против Закон Мура
Если бы я был экономистом, я бы сказал, что закон убывающей доходности в конечном итоге победит. Это работает практически во всех других человеческих начинаниях. Хотя я уважаю достижения Гордона Мура, его закон - это скорее стратегическое видение бизнеса, которое может применяться только к плотности схем в течение конечного времени и не описывает мир в целом. Закон убывающей доходности имеет лучшую репутацию.
Если я надену свою IT-шляпу, она не подходит. Потому что с каждым годом становится все больше :-)
Опасность: этот вопрос может быть слишком спекулятивным или спорным для модераторов.
Я думаю, вы сбиты с толку, сравнивая логарифмический и экспоненциальный. Экспоненциальный рост показан в виде прямой в логарифмическом масштабе. Я также считаю, что при сравнении «мощностей» нужно учитывать стоимость. Когда вы это сделаете, вы увидите, что рост продолжает быть экспоненциальным.
Число транзисторов в процессорах, удваивающееся каждые два года, - это то, о чем первоначально говорилось в законе Мура, и он остается верным до сих пор и будет продолжаться в обозримом будущем. Однако вполне вероятно, что в какой-то момент на смену транзисторам придет какая-то другая технология.
Я немного задержался на этом, но добавлю пару очков.
Средний объем ОЗУ, который вы указываете для 2000, немного меньше, 32 \ 64Meg было бы более точным, и с этими значениями соотношения для 1990-2000 и 2000-2010 более или менее одинаковы.
MIPS и GFlops, измеренные для процессоров общего назначения, являются довольно бесполезными показателями вычислительной мощности. Системы не предназначены для максимального увеличения этих показателей, как и настольные системы общего назначения.
Емкость жесткого диска увеличилась в 200 тыс. Раз (с 5 МБ до 2 ТБ) за 35 лет или около того с тех пор, как я впервые получил систему с жестким диском, но задержка произвольного доступа улучшилась только примерно в 10-15 раз из-за механических ограничений, а пропускная способность интерфейса увеличилась только примерно в 200 раз (24 Мегабит / сек для ESDI начала 90-х до 6 Гбит / с для SATA II). Все это будет перевернуто с ног на голову, хотя с SSD. Игнорируйте зарождающиеся проблемы, люди говорили, что жесткие диски никогда не заменят ленту, но улучшение задержки, обеспечиваемое твердотельными накопителями, коренным образом изменит способ встраивания хранилища в системы в течение следующих трех лет. Жесткие диски никуда не денутся, но к середине этого десятилетия вращающиеся пластины будут использоваться только для хранения - редко для записи, иногда - для чтения. Разница, которая будет иметь значение для повседневных вычислений, когда разработчики ОС перестанут обходить эту стену задержки жесткого диска, которая не сдвигалась заметно за 20 лет, будет огромной. И помните, что все это связано с постоянным экспоненциальным увеличением плотности транзисторов, что наконец-то привело к тому, что твердотельные накопители оказались на расстоянии досягаемости от вращающихся дисков.
Однако все это существенно упускает суть. Вы не можете свести эффективность современного компьютера к горстке показателей, которые можно напрямую сравнить с показателями систем 20-летней давности и сделать какие-либо действительно значимые сравнения.
Одним из показателей, которым я поделюсь с вами, является то, что в своей области я много работаю по консолидации серверов, когда заменяю большое количество серверов 3-5-летней давности гораздо меньшим количеством новых блоков, которые по своей сути не намного «больше». Обычно мы объединяемся в соотношении 10-15 в зависимости от нагрузки, но я бы без проблем сказал, что могу взять 10 серверов с двумя сокетами 5-летней давности, которые умеренно загружены (загрузка ~ 50%), которые стоили бы ~ $ 6 тыс. с 1 двухпроцессорным (но теперь 8-ядерным) сервером, который стоит ~ 6 тысяч долларов, и ожидается, что он разместит все эти серверы, не преодолев 50%. Мы также занимаемся виртуализацией рабочих станций, где мы с радостью удвоим это соотношение, не особо беспокоясь. Я абсолютно уверен в том, что типичная система сегодня в 10-15 раз лучше по любым имеющимся показателям, чем система 4-5 лет из сопоставимого сегмента. Более того, мы делаем все это с меньшим потреблением тепла и энергии на устройство, поэтому не только повышается производительность «красной линии» для вычислительных задач общего назначения, но в то же время она неуклонно улучшается с точки зрения энергоэффективности.
Закон Мура относится к количеству доступных транзисторов. Итак, получение пары точек данных из Википедии, типичных чипов iAPX с интервалами в десять лет.
- 1980 г .: 8088 0,029 млн транзисторов
- 1990 год: транзисторы 80486DX 1,2 млн
- 2000: транзисторы Pentium III Coppermine 28.1M
- 2010: транзисторы Core i7 Bloomfield 781M
итак, 1980-1990, коэффициент 40 1990-2000, коэффициент 25 2000-2010, коэффициент 27
Если немного пофантазировать и заметить, что у ЦП 1980-х годов действительно был второй чип для работы с плавающей запятой, мы получаем увеличение производительности за десятилетие (количество транзисторов) примерно в 25 раз довольно стабильно. Так что я (пока) не вижу замедления роста транзисторов в типичном настольном компьютере.
Это отчасти зависит от того, что вы подразумеваете под «ростом мощности настольных компьютеров». Конечно, процессоры по-прежнему становятся все более мощными, но их общая производительность не проявляется.
Одним из примеров этого являются кеши - в то время как ваш ЦП может обрабатывать миллиард инструкций в секунду, все, что требуется, - это одно небольшое программное исключение, чтобы удалить весь кеш и заставить ЦП получать инструкции и данные из основной ОЗУ, что невероятно медленно. (по стандартам ваших процессоров). Так что, если вы не сможете держать ваши процессоры «подкармливаемыми» данными, он будет вертеть своими метафорическими пальцами, кусать ногти и читать газету. И ваши пользователи будут вскидывать руки вверх, восклицая: «Я купил супер-новый компьютер, и все еще требуется много времени, чтобы что-то делать, черт возьми, что за чертовщина» (поскольку диск ломается, а строки кэша ЦП смещаются между потоками, а северный мост перегревается при передаче оперативной памяти из основной памяти в кэш L3 процессора).
А затем мы помещаем наши данные на другой конец сети ....
Так что ... да - они становятся сильнее. Нет, они все еще такие же медленные, как раньше.