Zpátky v čase s laptopem

Plané fantazírování, co by člověk vybavený současným poznáním dokázal, kdyby se ocitl zpátky v čase, je vždy atraktivní. Jediná správná odpověď je pochopitelně téměř nic. Technologický krok vpřed vždy vyžaduje postupně budovanou infrastrukturu a zázemí. To ale nikdy nebrání divokým spekulacím a zevrubnému a širokému pohledu do historie.

Ok, něco na podobné téma: Co by člověk dokázal, kdyby se ocitl zpátky v čase se svým laptopem? Jak daleko by musel cestovat po temporální ose, aby se jeho stroj považoval za superpočítač. Pár let to je, ale ne zas tolik. Můj obstarožní stroj by v 90. letech patřil mezi ty nejrychlejší počítače na planetě.

Podle žebříčku TOP500 z roku 1995 nejvýkonnější stroj se slušivými 140 procesory na palubě ve špičce dával teoretických 235.8 gigaflopsů (miliard operací s 64-bitovými čísly v plovoucí řádové čárce).

Můj notebook s procesorem uvedeným před dekádou běží na 3.2 GHz, má 2 jádra, podporuje AVX SIMD pro 4 64bit operace a v jednom taktu dokáže vykonat jednu AVX instrukci pro součet a zároveň jednu pro násobení. Když se tyhle čísla vzájemně vynásobí, vyjde, že maximálně dává 51.2 Gflops při 35 wattech. A to jde jen o procesorovou část. Na palubě nese ještě vestavěnou grafiku, která přidá další flopsy. Grafické čipy nejsou konec konců nic víc než stroje zcela specializované pro co nejvíce flopsů.

A to je stroj starý deset let. Co jsem se díval na dnešní CPU, dá se koupit levný laptop s šestijádrem Zen3, 4 GHz, 2× 256bit FMA, ve finále dává max 384 giga-flopsů (Jen 7.5× za dekádu? Moorův zákon je mrtvý). Pravda, ten konkrétní model běží normálně na poloviční frekvenci, 4 GHz jsou turbo boost omezený napájením a chlazením. Na druhou stranu, kdyby se člověk s tímhle technologickým zázrakem ocitl v roce 1995, určitě by se našel pořádný větrák a velice stabilní napájení. Přece jenom tenhle stroj by zvýšil celkovou výpočetní kapacitu lidstva té doby o pár procent.

Potenciál to má velký, ale co konkrétně by člověk mohl udělat v takové situaci s dostupnými prostředky? Opět by to nebylo jednoduché. Jde o to, že pokrok na sebe postupně navazuje. Například dneska můžu bez problémů využít všechny výpočetní prostředky, který stroj, na němž píšu tyhle řádky, nabízí. Kompilátory podporují jeho instrukční sadu a všechna její rozšíření; za roky nepřetržitého vývoje byly vyladěny, aby efektivně použily vše, co hardware umí. Dneska stačí GCC spustit s -march=native a dějí se kouzla. JVM tohle dělá neustále. Současná infrastruktura je vystavěna kolem současné technologie, jsou pro sebe vzájemně uzpůsobeny a každý krok je jen inkrementální.

Na druhou stranu nic z toho neexistovalo dvacet a něco let zpátky. Kompilátory cílily na 32 bit x86, takže kdyby se tehdy někdo ukázal s tímhle zázrakem, tehdejší programy pro Pentia by teoreticky měly fungovat, ale přesto by někdo musel udělat hodně práce, aby překlenul oba světy. Nacházel by se v paralelní větvi vývoje, podporu pro tehdejší svět jsme zastarali, kromě výjimek jako mainframy, vše starší než deset, patnáct, dvacet let, přepadává přes okraj technologického horizontu událostí a svět se posunuje dál.

Takže pokud by člověk zrovna neměl nainstalovaný LINPACK a BLAS, pro komunitu používající superpočítače by neměl příliš užitek. Bez GCC a všeho potřebného pro vývoj, by toho příliš nesvedl. Má velice hezký stroj, ale jen omezené prostředky, jak se zapojit do tehdejší technologické reality.

Čip samotný je zázrak litografie a miniaturizace, ale nejsem si jistý, jak moc jeho samotná přítomnost může uspíšit vývoj, když je potřeba masivní skok v podpůrných odvětvích, abychom ho byli schopni replikovat. Procesor je výsledek industriálního procesu, nenese v sobě všechno potřebné know-how.

Ve finále by to mohlo skončit u jednoho rychlého cpu, i když se z něj můžeme něco naučit, jsou to detaily poplatné době vzniku. Reagují na okolnosti a situace, které hoří teď (resp. v roce 2011), kdy Moorův zákon zpomaluje a musíme hledat neprošlapané boční cestičky. Jsou docela jiné než ty, platné v době, kdy se frekvence čipů zdvojnásobila každých 18 měsíců.

Opět si nejsem jistý, jestli by to přineslo velký skok vpřed, progres je vždy inkrementální. Na druhou stranu je zábava o tom divoce spekulovat.