cpu只做加法算力是多少
① 深入了解浮点运算——CPU 和 GPU 算力是如何计算的
在数字经济的浪潮中,算力作为生产力的引擎,其提升直接影响着网页加载速度、游戏流畅度,乃至经济增长的步伐。衡量算力的基石是FLOPS,从KFLOPS到EFLOPS,这代表了计算机处理数值计算和任务的速度能力。浮点运算,尤其是科学计数法中的转换,如0.125转为二进制浮点数0.000001,是理解这一计算能力的关键。
算力的效率和科技的演进密切相关。在数字经济的推动下,对算力的投资不仅直接促进经济产出,还驱动着创新的火花。要理解浮点运算,首先要知道衡量单位FLOPS,它衡量的是计算机处理小数计算的效率。例如,0.125在二进制浮点表示中为0.000001,这个概念在计算机存储中体现得淋漓尽致。
IEEE 754标准为我们提供了浮点数格式的框架,包括单精度(FP32,32位,单字节)、双精度(FP64,64位,8字节)和扩展精度。单精度适合日常计算,提供了15-16位的有效数字,适用于对精度要求不高的场景。而双精度(如0.125在二进制中为)则因其高精度和广范围,如在科学、工程、金融和高性能计算中的应用而备受青睐,尽管存储和计算成本较高。
在处理效率与精度之间,我们有单精度(0.125的表示:0 01111100 00100000000000000000000)与双精度(0.125表示:0 01111111100 )的抉择。在CPU方面,例如Intel Xeon Platinum 8280的双精度性能达到2.4192TFLOPS,核心数、频率和浮点计算能力共同决定了其强大的算力。GPU,如NVIDIA V100,拥有2560个FP64核心和1.530GHz主频,其浮点运算能力同样强劲。
GPU双精度运算的威力
单个GPU核心的双精度浮点运算能力为每周期2 FLOPS乘以1.530 GHz,即3.060 TFLOPS。整体来看,NVIDIA Volta V100的2560个核心能提供7.833 TFLOPS的运算力(理论值,实际性能受内存带宽和功耗影响)。
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② 普通计算机得计算能力
1946年世界上出现了第一台电子计算机,到今天已有三十多年,在这不长的时间里,有了飞跃的发展。普通的计算机的运算能力每秒钟已经达到4000万次,比筹算和珠算的速度都要快。
为什么电子计算机算得这样快呢?
因为电子计算机中的运算器、控制器都是由双稳态电路和各种“门”电路组成的;也就是说,它们是利用电的高速传递特性来进行计算的。我们知道,电的传递速度是每秒钟30万公里,这个速度是非常快的。所以,电子计算机的运算速度是非常之快的。
其次,电子计算机的运算是非常简单的。不论多么复杂的问题,只要由人事先设计好计算程序,把计算程序连同原始数据送给计算机,它就能按照人工编制的程序,一步接一步地自动对原始数据进行运算。它每次的运算都很简单,如做加法,只需做1+1=10,1+0=1,0+1=1,0+0=0,总共只有这四种情况(减法、乘法、除法也是如此)。这样简单的计算,小学生也能很快地算出来。由于计算简单,运算器也可以做得很简单;也就是说,所需要的双稳态电路、“门”电路比较少,计算时电子所走的路也较少,这就使运算速度加快了。
③ cpu算力怎么计算
CPU的算力与CPU的核心的个数,核心的频率,核心单时钟周期的能力三个因素有关系
常用双精度浮点运算能力衡量CPU的科学计算的能力,就是处理64bit小数点浮动数据的能力
支持AVX2的处理器在1个核心1个时钟周期可以执行16次浮点运算,也称为16FLOPs
CPU的算力=核心的个数 x 核心的频率 x 16FLOPs
支持AVX512的处理器在1个核心1个时钟周期可以执行32次浮点运算,也称为32FLOPs
CPU的算力=核心的个数 x 核心的频率 x 32FLOPs