Intel'in ilk işlemcisi 4 bitlik bir işlemciydi. işlemci 750KHz hızında çalışan ve yalnızca 4KB'ye kadar erişilen RAM. Bu nedenle, bugün en mütevazı PC'de bile mevcut olanlarla karşılaştırıldığında özellikleri mikroskobiktir. Pekala, birisi Intel 4004 ile Pi sayısını hesaplamayı düşündü. Sonuçlar neler oldu?
Bir işlemcinin performansını ölçmenin bir yolu, artan zorluk derecesine sahip yinelenen bir görevdir. Bir örnek kriptografi algoritmalarıdır, ancak asal sayıların veya π'nin farklı ondalık basamaklarının aranması gibi daha klasik ve iyi bilinen başka algoritmalar da vardır. Sonsuz sayıda ondalık basamağa sahip bir sayı olduğunu ve bu nedenle onları aramanın herhangi bir işlemci için küçük bir zorluk olduğunu hatırlayalım. Ancak şimdiye kadar hiç kimse bir Intel 4004'te pí (π) sayısını hesaplayamamıştı.
Bunu başarmak için, çevre birimleri simüle etmek ve programlayabilmek için kullandıkları bir STM32'ye eski işlemciyi monte ettiler. Intel 4004'ün bir PC CPU'sundan çok, çalışan bir mikro denetleyiciye benzediğini unutmayalım. MITS'in efsanevi Altair 8080'ünde kullanıldığı için ilk olarak Intel 8800'e ait olan Honor.
Intel 4004'ün pi (π) sayısını hesaplaması ne kadar sürer?
Eh, sorunun cevabı açıktır, irrasyonel sayıda sonsuz ondalık basamak olduğumuz için diğer işlemcilerle aynı zaman alır. Dolayısıyla performans testi veya kıyaslama, sonsuz ve sonsuz listenin bir sonraki ondalık basamağının değerini bilmek için gereken hızı ölçmekten oluşur.
Bunu Intel 4004 kadar basit bir şeyle yapmanın zorluğu, bir dizi önemli sınırlamanın üstesinden gelmek anlamına gelir:
- Komut setinin çok sınırlı olması.
- Kayan nokta birimi yoktur, çünkü ona sahip değildir, sayıları çarpma özelliği bile yoktur.
- 4 KB'lık adresi nedeniyle programlarınız 4 KB'den fazla olamaz, ancak bunun için harici bir çoklayıcıya ihtiyacınız var, aksi takdirde 1280 bayt'ta kalır.
- Matematiksel hesaplamadan sorumlu birim, en verimli mantık kapıları , bu da çok daha yavaş olmasına neden olur.
- Onun saat hızı 750 KHz yani saniyede 750,000 devir. Günümüzün Intel Core'u mu yoksa AMD Ryzen'ı mı?
- Parçalı yürütmeyi destekleyen bir işlemci değildir, bu nedenle farklı bölümlerinde birkaç aşama gerçekleştirmez.
Her ne kadar kilit soru bu bölümün başlığı olarak koyduğumuz soru olsa da cevabı şudur: 3 dakika 31 saniye ile 13 saat Intel 255 ile pi (π) sayısının ilk 4004 basamağını elde etmek için. Çift Stan algoritması son derece sınırlı ilk Intel işlemcisinin görevini kolaylaştırmak için tamsayılara göre bölmeyi temel alan ve ondalık sayıların kullanılmasını önleyen . Karşılaştırma olarak, testi yapan aynı kişi bir Xeon ile bir saniyede 25 milyon rakam elde etti.
