Comparação entre o Cray-1 e o Raspberry Pi

Resumo: comparação de desempenho entre o supercomputador Cray 1 e computadores domésticos, celulares e tablets

• Este relatório se baseia nos benchmarks usados para verificar o desempenho do supercomputador Cray 1.
• Fornece várias medições de MFLOPS, incluindo os kernels de programa do Lawrence Livermore Laboratory (Livermore Loops).
• Também considera os resultados dos benchmarks Linpack e Whetstone.

Atividades de contexto

• Fornece detalhes da participação pessoal na avaliação, nos testes de aceitação e no benchmarking de sistemas de mainframe e supercomputadores em projetos do governo e de universidades no Reino Unido.
• Compartilha experiências como desenvolvimento de programas de benchmark e teste de estresse, encontro com Seymour Cray e coleta de dados de desempenho.

Resultados apresentados

• Apresenta MFLOPS mínimo, média geométrica (média oficial) e máximo dos Livermore Loops, MFLOPS do Linpack, MWIPS total do Whetstone em testes adequados e MFLOPS médio.
• Todos os benchmarks são de núcleo único.

CPU ARM do Raspberry Pi

• As médias de Livermore Loops, Linpack e Whetstone MFLOPS do Pi 1 de 2012 e do Pi 400 de 2020 são, respectivamente, 78,8, 49,5 e 95,5 vezes mais rápidas que o Cray 1.

CPU ARM Android

• Os resultados de tablets Android de 2012 mostram uma faixa que vai de desempenho modesto até 10 vezes o do Cray 1.
• Um celular intermediário de 2021 apresenta desempenho em MFLOPS 123, 74 e 151 vezes superior ao do Cray 1.

CPUs Intel em PCs com Windows e Linux

• O Pentium de 100 MHz de 1994 é apontado como o primeiro PC a alcançar a pontuação média do Cray 1 nos Livermore Loops.
• Um notebook intermediário de 2021 com CPU Core i5 de 11ª geração a 4150 MHz é 117, 131 e 134 vezes mais rápido que o Cray 1.
• Com compilação SIMD, o i5 apresenta desempenho 359, 337 e 226 vezes superior ao do Cray 1.

Opinião do GN⁺

• O supercomputador Cray 1 já foi o computador mais rápido do mundo, mas os computadores domésticos, celulares e tablets atuais apresentam desempenho muito superior ao do Cray 1.
• Essas comparações de desempenho mostram o rápido avanço da tecnologia e o impressionante poder de processamento dos dispositivos de computação modernos.
• Os benchmarks continuam sendo uma ferramenta importante para avaliar o desempenho de dispositivos de computação ao longo do tempo, e este relatório destaca a importância histórica desses benchmarks.

[GN⁺]

Comentários do Hacker News

• Reflexões sobre a comparação entre o Cray-1 e o Raspberry Pi

  • A primeira coisa que vem à mente é qual teria sido o cálculo real mais "heroico" feito na época no Cray-1 e como seria possível reproduzi-lo hoje em um Raspberry Pi.
  • Modelos de tempo/clima ou rad-hydro são citados como exemplos.
  • A opinião é que, embora a precisão fosse muito menor do que a de softwares modernos de análise por elementos finitos (FEA), ainda assim seria divertido tentar.

• Softwares que no passado exigiam um Cray

  • Há a dúvida se existia algum software, além de benchmarks, em que fosse realmente possível sentir a diferença de velocidade na prática.
  • Na experiência do usuário, os softwares usados hoje parecem versões mais sofisticadas daquilo que ele rodava em um computador 386 no passado.
  • O software usado atualmente no Met foi projetado para computadores um milhão de vezes mais rápidos, então essa comparação pode ser teórica, mas o argumento é que deve ter havido software que, no passado, realmente precisava de um Cray.

• A ideia de encaixar um Raspberry Pi em um gabinete de Cray-1

  • Um comentário diz que espera ver Jeff Geerling fazer um trabalho seguinte encaixando um Raspberry Pi no gabinete do Cray-1.

• Sugestão de comparação com RISC-V

  • A opinião é que, para comparar com uma máquina vetorial como o Cray-1, faria mais sentido usar um RISC-V com Vector 1.0.

• Comparação entre o desempenho de computadores do passado e do presente

  • Relato de alguém que comprou uma CPU Intel x86 de última geração em 2013 e montou um computador novo.
  • Ele explicou para a esposa o resultado do cálculo de que esse computador seria mais rápido do que um supercomputador de US$ 90 milhões do Departamento de Defesa dos EUA em 1992.
  • Diz que esses dados podem ser encontrados na lista TOP500 e que, extrapolando os dados do passado, chegou à conclusão de que em 1981 ele poderia ter sido mais rápido do que todos os computadores da Terra somados.

• A diferença de desempenho entre dispositivos do passado e do presente

  • Há 10 anos, um Raspberry Pi e um celular Android eram apenas algumas vezes mais rápidos, mas hoje são cerca de 100 vezes mais rápidos.
  • Mesmo tendo ficado pequenos o bastante para caber no bolso, o ganho de desempenho continua impressionante.

• O design do Cray-1

  • Um comentário brinca que o Cray-1 tem um sofá muito melhor.

• A história inicial dos benchmarks

  • É fornecido um link onde se pode ler sobre a história inicial dos benchmarks.

• Uma história travessa relacionada ao Cray-1

  • Relato de uma pessoa que usava o supercomputador Cray-1 em um laboratório nacional.
  • Antes da visita de um grupo VIP, ela se escondeu dentro do Cray-1 e, quando o grupo chegou, apareceu fechando o zíper da calça jeans, assustando os visitantes.

• Imaginação sobre o poder computacional do futuro

  • Um comentário imagina que, daqui a 40 anos, alguém terá uma gaveta cheia de caixas plásticas baratas mais poderosas do que o cluster de computação mais rápido de 2023, prometendo a si mesmo que um dia vai usá-las em um projeto de hobby.