Superpočítače: Intel versus AMD, PowerPC versus Alpha

Idem sice kupovat Thunderbirda a Intelu zas az tak moc nefandim, ale ak sa nic nezomelie a na to si da Intel dobry pozor, tak tu budeme mat na buduci rok v Top 500 urcite zopar strojov zalozenych na architekture IA-64 (Intel Titanium procesor, alebo novsi..). Moj znamy, ktory robi konzultanta pre HP Unix stroje (na PA-Riscoch), ktore sice nezabodovali v hornej desiatkej nejak odvazne, ale taky SuperDome (az 64 procesorov) sa uz za superpocitac povazovat da a nie je to specialna zakazkova vyroba, tvrdi, ze sa urcite mame na co tesit a ze Itania podavaju obrovsky vykon za vynikajucu cenu.

P.S.: Este ku G4 - nehladal som aky ma tabulkovy vykon, ale som dost ochotny verit ze zhodne vybavene stroje AMD Thunderbird 1.2 GHz (FSB 266) a G4/733 by podavali asi dost podobny vykon. Nehovorit este o tom, ze G4 maju standarne iba GeForce MX s SDRAMkami (pripadne Radeon).

Howgh

nemam cas cist tuto diskuzi, mozna to tu nekdo taky zmini,  Cesky Hydrometeorologicky Ustav (snad se to tak pise ) ma asi rok  dva  "dost"  dobry pocitac

zdravim

Myslim, ze by bylo na case trosicku ubrat plyn. Je treba srovnavat srovnatelne. tedy srovnavat Z80 a M68000 neni tak zcela fer.
Jsou to cenove, vykonnostne a technologicky odlisne procesory i kdyz se v case potkaly u pocitacu s podobnym zamerenim.
Mam zkusenosti s obema platformami a jsou si dost podobne. Hlavni rozdil je ale v optimalizaci kodu. Strojak na Motorole bezi ponekud lepe nez Basic na Zilogu.
To same je v pripade procesoru G4. Velmi mne zaujal clanecek nekde vyse o jeho TFLOPSovem vykonu. Prosim budme ponekud soudni. Je to ponekud prehnane. G4 je sice rychly procesor, neni vsak o mnoho rychlejsi nez PIII. Opet je nutne upozornit na optimalizaci kodu a odlisnost architektury. Vezmeme-li v uvahu ostatni komponenty pocitace na G4, ktere jsou shodne i pro svet x86, vyjde nam celkova prospusnost podobna. Ovsem s rychlosti vyvoje novych verzi architektury a potazmo i vykonu na platforme x86 bude stale G4 ponekud pozadu. Je to otazka casu a samozrejme vyvoje a hlavne poptavky a kompatibility. Srovnavejme pozorne.
Daleko zajimavejsi nazor byl u tech licenci OS na procesor. To je mnohem zajimavejsi cteni nez plky o TFLOPSech. 

Tak jsem prolítnul tenhle velmi krátký článeček (tabulky nepočítám) a hned mne zarazilo několik maličkostí...

1. Autor nenapsal (záměr ?!), že na 439. místě  tabulky TOP500 najdete superpočítač se
    78 procesory  AMD Athlon.

2. Autor nenapsal (záměr ?!), že v celé tabulce najdete celkem 9 superpočítačů s různým počtem
    INTEL procesorů (od 160 do 9632).

3. Autor nenapsal (záměr ?!), že ten ubohý a starý  procesor ALPHA s přehledem rozdrtí většinu
    ostatních soupeřů (nejlepší pozice - 43/44).

Auto napsal záměrně spoustu dalších a podstatně užitečnějších informací. Hezký víkend.

Jen bych chtel upozornit ze v Ceske republice existuji superpocitace....

napriklad  na  univerzitach at uz je to marfyz brneska muni ci Zapadoceska a dalsi maji superpocitace.. sice nemaji xxx procesoru treba jen desitky ale presto bych je za superpocitace povazoval

Ale ano, ale ne v Top500 (o což zde jde).

A co s tím má teda společného ta Česká republika v titulku? Že superpočítač nemáme? To by bylo dobrý napsat taky článek o českých raketoplánech.

Odpovím otázkou - má Polsko, Rakousko, Lucembursko, Belgie nebo Holandsko svůj raketoplán? Ne. Mají superpočítač? Ano. Porovnávejte srovnatelné

No dobře, stejně ale nechápu, jaké želízko má Česká republika v ohni, když tu žádný superpočítač zařazený v top 500 není?

Aky ma vykon 1Ghz Athlon ( alebo P4 1.7 ) v Tflop ???

0,001

Podstatne nizsi. Kdyz sem se hras s x86-kama (PII a nahoru) tak mi u optimalizovanych vypoctu vysli pocty operaci zhruba na 1/3-1/2 frekvence, u neoptimalizovanych to bylo mizerne (zpomaluje hlavne silene dlouha doba prispupu do pameti, kdyz nasobim matice tak nasilne, ze vzdy zadam data ktere v cache nejsou, tak ten vykon je tak na 1/10 poctu taktu). V realu zhruba 1/4...

Je nutno si uvědomit, že do kategorie superpočítačů spadají již také stroje s procesory G4. To znamená, že ho mám na stole (PowerMac Dual G4/500) .

No, to bys tech prociku musel ale mit vic Takze si tak moc never. Taky bych mohl rict ze kdybych mel to co mam pred desiti lety, tak by to mohl byt superpocitac.

Pocitace postavene na procesoru G4 svym vykonem jiz do kategorie "superpocitace" spadaji. Takze Dan ma pravdu. I kdyz je nutne si uvedomit, ze neni superpocitac, jako superpocitac. Je to zkratka jeden z nejpomalejsich superpocitacu

Me ale mrzi, ze ve srovnavaci tabulce vykonu neni uveden jeste pocet procesoru - je zajimave porovnat pouzite mnozstvi v pocitacich IBM s procesory Power3 a s pocitacem od Intelu

To ovsem treba AMD Athlon (Thunderbird) take . . .

Jeste jsem neslysel o embargu na Pentia ci Athlony do urcitych zemi
Ale abych byl presny - nevim, kde je tato hranice dnes. Treba to za posledni rok posunuly zase o kus vys. I kdyz o tom pochybuji

Ono existuje nejen ombargo na tyto procesory, ale existovalo ve své době embargo i na výrobky s procesory 286

Ja myslel, ze mluvime o soucasnych procesorech

Tu tabulku s procesory jste tam pridali, nebo jsem byl v noci tak slepy? V kazdem pripade mi vychazi, ze s 85% poctem procesoru oproti Intelu podava pocitac IBM 3x (!!!) vyssi vykon.

Ano, byla tam

Tvrzení, že počítač s PowerPC dává třikrát vyšší výkon se stejným počtem procesorů je sice pravda, ale poněkud nefér. Je třeba si uvědomit, jaké procesory byly použity a za jakou cenu. Intel použil obyčejné Intel Pentium III, což je relativně levný 32bitový procesor. IBM použila vlastní 64bitové procesory, které jsou v porovnání s Pentii neporovnatelně dražší.

Je to něco jako tvrdit, že Zilog ne k ničemu a Motorola je lepší, když jejich M68000 má (třeba) třikrát vyšší výkon, než Z80 (protože se oba používaly kromě jiného v počítačích hlavně pro hry). Jedná se o dvě absolutně různé kategorie, takže se takto porovnávat nesmí.

Zákazník navíc chce výkon za určité peníze a je mu naprosto jedno (pokud požaduje JEN výkon a ne třeba robusnost atd.), kolik procesorů a jakých se použije. Když budu extrémista, tak vezmu třeba milion procesorů Z80 a i při velkých ztrátách na vzájemné komunikaci z nich vytřískám slušný výkon. Při ceně procesoru tak 30 Kč za jeden to není špatné, že Pokud požadovaný výkon získám a budu mít srovnatelnou cenu, tak je to jedno.

To srovnani jsem myslel spis na technologicke urovni.

Jasně, chápu, ale to je to samé, jako když řeknu, že Zilog je na tom technologicky tragicky, když vyrábí osmibit s taktem třeba 16 MHz. To prostě není pravda, on je vyrábí, protože jsou pro určité aplikace akorát.

Porovnávat by se měly stejné kategorie mezi sebou, tj. 64bitové procesory mezi sebou (PowerPC od IBM, SPARC, MIPS R14000, PA-RISC atd.).

Tím vším nechci nikterak podkopávat pověst nebo výkon 64bitových PowerPC procesorů, před nimi nezbývá, než poctivě smeknout

OK dobre, beru. Jen takovou pripominku - nejsem si jisty, ze procesory, ktere pouzilo IBM jsou PowerPC. Jestli se nepletu, tak je to Power3 a s PowerPC maji spolecne jen nektere technologie. PowerPC jsou oznacovany ty, ktere vznikly za spoluprace IBM, Motoroly a Apple. S tim souvisi i to, proc nejsou G4 v top 500 - neni to produkt IBM, ale Motoroly a prave kvuli AltiVecu se trosku rozhadali. IBM dal vyviji procesor G3 a jde ponekud jinou cestou. Ale ten ma zase jista omezeni pro pouziti ve viceprocesorovych systemech. Rozhodne ale G3 neni historicky procesor. Ono to oznaceni k tomu svadi (stejne jako u G4), ale je to oznaceni rodiny procesoru a ne typ. Na rozdil napriklad od Intelu, ktery kazdy novy typ prejmenuje. Prvni G4 byly PPC 7400, pak 7410, v soucasnosti PPC 7450. A ty zmeny jsou dost vyrazne (on-chip cache, vice vypocetnich jednotek atd.)

Jasně, měl jsem psát Power3 místo PowerPC.

Ale stejně nesouhlasím s tím, že "proc nejsou G4 v top 500 - neni to produkt IBM, ale Motoroly". To s tím přece nesouvisí, vždyť IBM nemá na stavbu superpočítačů monopol, může to postavit každý, kdo má chuť, nápad a trochu těch peněz.

Z tohoto pohledu zrejme ano. Ja to psal, proc je nepouziva IBM. A proc ho nedela nekdo jiny? Duvodu bude asi rada. Trebaj by byl moc drahy vyvo. Co ja vim, tak se G4 pouzivaji pri pouziti clusteringu. Ale to pak neni superpocitac, ale moc pocitacu se stejnym vykonem (a vyrazne nizsi cenou): Nekde mam na toto tema studii NASA ohledne vypoctu modelu, ze se ji nevyplati superpocitac, ale vic propojenych G4ek.

Clusterové sestavy se nachází v Top500 rovněž, takže je lze svým způsobem označit za superpočítač.

Ani by som nepovedal ze je jedno kolko procesorou pouzijes. Zabudas na licencie softwaru a tie su velmi casto na procesor. Takze sa mi velmi paci ta japonska verzia na 8 mieste z 128CPU

Ja myslim, ze to jedno je. Stejne to bude vzdycky system sity na miru. Neocekavam, ze by na tom provozovali Officy a jelikoz se to z X stroju, tak platili X licenci

. . . to embargo je uz jen vzpominka na davnou slavu.

Ano posunuly se vys, dost vysoko nad G4.

No - spíš takto - vůči původním počítačům byl výkon G4 velký a začalo se tomu říkat "superpočítač". Ovšem s výkonem jmenovaných superpočítačů to má pramálo společného.

Mimochodem - nevím o tom, že by se počítače Apple a/nebo procesory PowerPC G4 někdy dostaly do Top500.... Nebo tam někdy byly? Já jsem je v posledních letech v seznamech neviděl.

Procesory PowerPC se sice v superpočítačích používají, ale jsou to 64bitové procesory, které si IBM vyrábí a nechává jen pro sebe (resp. své výrobky). Apple se musí "spokojit" s 32bitovými řadami Motoroly, případně historickými procesory, které IBM stále ještě vyrábí.

Superpocitac je definovan jako pocitac s vypocetnim vykonem xTFlopu (jeste nedavno byla ta hranice 1TF), coz mimochodem PowerG4 s prehledem splnuje. Jina vec je, jestli nebyla ona hranice v nedavne dobe zmenena (tim si opravdu nejsem jist). Nicmene jiste je, ze jeste pred pul rokem byl PowerG4 klasifikovan jako superpocitac prave diky vykonu vetsimu nez 1TF.

(btw moje AMD tuto hranici bohuzel neplnuje :))

Pokud PowerPC G4 procesor má výkon 1 TFLOPS, tak věnuji svůj plat za tento procesor a dobrovolně napíšu konvertor mezi x86 a PowerPC instrukcemi, aby na takovém dělu šly spouštět i rozšířené x86 programy.

Nespletl jste si náhodou řády? Pokud vím, tak se Intel a AMD s x86 a Motorola s PowerPC perou na úrovni kolem 1 GFLOPS, což je 1000x méně

Přesně tak.

TFlopu ? Vis co to je Flop a co to je Tera? Flop je jedna operace v plovouci carce za sekundu, tera je tisicinasobek giga a giga je tisici nasobek mega - mega je milion takze tera je milion milionu (10E12), to by pri uvazovanem taktu 500MHz (5E8)delalo 200 operaci v plovouci carce za jeden takt procesoru! Jestli to opravdu dokaze, tak je to skutecne superpocitac!

Prosim te, chybu muze udelat kazdy - i tobe se povedla. (nemelo to byt byt nahodou 2000 operaci?). Tak priste nehrej moc chytryho.

Diky za upozorneni - je to skutecne 2000 operaci za s. Tim spis mam pravdu.

Sice mám 20 kilo přes metrák, ale jestli tenhle dělá jen 2000 operací za sekundu, tak já dělám 2516,45 dřepů za minutu.

Onlouvam se, melo to byt samozrejme 2000 operaci za takt. Tedy procesor, ktery ma vykon 1TF pri frekvenci 500MHz udela za jeden takt 2000 operaci. Coz je opravdu supervykon.

Asci White, SP Power3 375MHz, celkový počet procesorů 8192, výkon 7,226 TFlops (aby někdo nepřehlédl tu desetinnou čárku, 7226 GFlops, čili necelý jeden GFlops na  jeden procesor). Tady se nějak pletou pojmy. Součet výkonu prvních 500 superpočítačů světa činí 134 TFlops. Není tedy možně, aby existoval procesor s taktem 500MHz a 2000 operací za sekundu. Ale rozumím, co jste chtěl říci. Takový procesor možná uvidí moji potomci. Až já budu pradědečkem, prdět pod kytkama a moji potomci budou pradědečky nebo prababičkami , tak to je asi tak doba, kdy se takový procesor objeví. I když jestli se do toho obuje pořádně Intel®, tak nebude nahánět nesmyslně počty operací na takt ale rovnou nažene takty. Takže - vzhůru do budoucnosti, první procesor od Intelu "Pentium16® Southwood®" neboli jižní dřevo (to JIŽNÍ kvůli teplu, které bude produkovat)  na frekvenci 1000GHz s 1 operací na takt se blíží.   

MPC7540 alias G4 má 64 bitovou datovou sběrnici a 36 bitovou adresovou - umožňuje to adresovat víc než 2GB paměti, ale Apple to nepoužívá (zatím). 32 GP registrů po 32 bitech + standard. FPU registry + 4 vektorové sady 128bit registrů pro SIMD alias AltiVec. Altivec a intelovské SSE srovnává tato tabulka, MMX se v ní nedá brát vážně:
How do AltiVec Features Compare with MMX & SSE?





AltiVec

MMX & SSE

32 separate registers

8 MMX registers shared with FPU, 8 dedicated SSE registers

128-bits per register

64-bits per integer register, 128-bits per floating-point register

more than 160 new instructions

127 new instructions

no interference with scalar FP registers

MMX stalls the FP registers

no context or mode switching

context switching required for MMX

LP

Dobrý vtip !

Nebo jinak - jak Pentium III, tak Athlon jsou rovněž procesory které by šly přirovnat k superpočítačům (a úplně korektně - spadá tam jakýkoli pocesor s nějakou "3D" akcelerační instrukční sadou typu SIMD, t.j. např. při správném naprogramování například i starý K6-2 (!) ).  

Ale chápu, že uživatelé Macků cítí nějak potřebu si ospravedlnit nákup svých strojů - když už v nich utopili tolik peněz.

Ja mam pocit, ze ty pravidla pro mereni jsou presne definovana a podle nich by toto neobstalo
A k tem cenam - kdyz porovnate konfiguraci, obsazeny software a cenu, tak jsou na srovnatelne urovni jako PC. V mnoha pripadech i vyrazne levnejsi. Staci si porovnat ceny notebooku, tam je to videt nejlepe

Samozřejmě že ne - ale přesně takto srovnává Apple procesory svých počítačů dneška, se superpočítači - včerejška. Ano, je pravda, že dnešní procesory mají výkon, za který by se před lety nemusel stydět žádný superpočítač - ale superpočítače od té doby také urazily kus cesty.

Takže pokud tady někdo blouzní o tom, že má na stole superpočítač - no věřit tomu samozřejmě může, že ano.

Ale vzdyt nikdo netvrdil, ze se G4ka vykonem vyrovna nejakemu superpocitaci z Top500. Stejne tak ji Apple neprirovnava k historickym strojum. To vychazi pouze z toho, ze podle legislativy USA jiz spada svym vykonem mezi superpocitace. A proto nikdo neblouzni, kdyz to rika. Vzdyt cim se lisi superpocitac od stolniho? Prakticky jen vykonem. A nekde je zkratka vyticena hranice, co uz superpocitac je a co uz ne. To, ze je dnes tato hranice moc nizko, je vec jina.