每当我听到有人谈论我们现在的计算机能力比20世纪60年代的阿波罗时代强多少时,我都会感到震惊。这些比较通常严重低估了差异.到1961年,世界上一些大学已经购买了IBM 7090大型机。
790是第一个全晶体管计算机系列。以今天的货币计算,它的成本是2000万美元,是今天顶级笔记本电脑的6000倍。它的早期购买者通常部署计算机作为整个校园的共享资源。很少有用户幸运地每周有一个小时的电脑时间。
790的时钟周期为2.18微秒,因此其工作频率略低于500KHz。但在那个年代,指令不是流水线式的,所以大多数指令都需要一个以上的周期来执行。一些整数运算需要14个周期,而浮点运算可能需要15个周期。所以通常估计7090每秒执行10万条指令左右。大多数现代计算机核心可以以每秒30亿条指令的速度连续运行,峰值速度要快得多。这是30000倍的速度,所以一个四核或八核的现代芯片可以轻松达到100000倍的速度。
不像1961年得到一小时电脑时间的幸运儿,1900年可以一直运行笔记本电脑,每周累计超过7090个电脑小时。为了继续这种比较,考虑训练流行的自然语言人工智能模型GPT-3所需的指令数量。在云服务器上执行这些指令相当于355年的笔记本电脑时间,也就是说在7090上超过3600万年。
但说真的,这种比较是不公平的。你的笔记本电脑可能有16g的主内存。790的最大容量是144Kb。运行同一个程序,大量的数据需要进出7090,必须使用磁带。当时,最好的磁带机的最大数据传输率是每秒60KB。虽然一台7090计算机可以连接12个磁带单元,但这个速率需要在它们之间共享。然而,这种共享需要一组人工操作员来交换驱动器上的磁带,并且以这种方式读取(或写入)16GB的数据需要三天时间。所以和今天的速度相比,数据传输也要慢10万倍左右。
所以现在7090的运行速度似乎只有2021年笔记本电脑的百分之一。现代笔记本上一周的计算时间会比7090上的宇宙时间还要长。笔记本电脑的每个内核都有一个内置的SIMD(单指令多数据)扩展,可以在Turbo模式下执行浮点运算,以进行矢量运算。790上连这些东西的影子都没有。然后是GPU,它原本是用于图形加速的,现在却被用于大部分人工智能学习,比如训练GPT-3。最新的iPhone芯片A15 Bionic有五个GPU和一个额外的神经引擎,每秒钟运行15万亿次算术运算。
短短60年的变化,令人难以置信。但是,我们有效地利用了所有这些计算能力了吗?