NOMBRES - Curiosités, théorie et usages

 

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Mémoire

 

 

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Comparaison

Supercalculateur

Limite théorique

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Calcul Quantique

 

 

Sommaire de cette page

>>> Puissance de calcul & mémoire

>>> Unités de puissance de calcul

>>> Puissance de calcul du cerveau

>>> Microprocesseur – Course à la puissance

 

 

 

 

 

COMPARAISON DES CAPACITÉS

humaines avec celles des machines

 

Rien de définitif en la matière:

*    pour l'homme l'estimation est bien difficile; et

*    pour les machines, les capacités évoluent à grande vitesse.

 

 

Certains chercheurs (ou utopistes?) prédisent:

En 2045, l’intelligence non biologique sera un milliard de fois plus puissante que toute intelligence humaine.

Voir Pensées & humour

 

 

 

PUISSANCE de calcul & MÉMOIRE – ordre d'idée

 

Croissance exponentielled de la puissance de calcul

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/df/PPTExponentialGrowthof_Computing.jpg

Source image: The singularity is near (Humanité 2.0) Wikipedia

Autres infographies en "exponential growth of computing" - Images

:

Voir Cerveau  / Loi de Moore

 

 

 

 

 

 

Unités de puissance de calcul

 

Conversion bits/s en Flops (floating operations per second)

 

Nombre d'instructions pour une opération

(multiplication par exemple):                            50

Nombre de bits par mot multipliés:                  64

Total:                           50 x 64 = 3 200 = 3,2 103 Flops

 

 

Superordinateur: exemple le Cray 2

 

Le supercalculateur, le plus puissant des années 1988 avait une puissance de calcul de deux milliards d'opérations par seconde en virgule flottante (2 Gflops).

 

2 Gflops = 2 109 Flops =>  6,4 1012 bits / s

 

 

Le plus puissant en 1998

ASCI Red (Accelerated Strategic Computer Initiative).

1,3 Téraflops avec 9 000 Pentium Pro travaillant ensemble.

Utilisé en simulation atomique et en géophysique par le Sandia National Laboratories d'Albuquerque.

 

1,3 Téraflops = 1,3 1012 Flops => 4 1015 bits / s

 

Note: Albuquerque, ville des États-Unis, capitale du Nouveau-Mexique. Centre commercial et industriel (électronique, textile, matériel d'impression, agro-alimentaire, matériel de défense). Albuquerque est également un centre de recherches atomiques.

 

Cerveau humain

 

> Péta Flops  avec Péta = 1015

 

Suite en Puissances de calcul - Records

 

Puissance de calcul du cerveau

 

 

Puissance de calcul du cerveau:

*    Extrapolée d'un calcul fait pour la vision qui donne 109 opérations par seconde.

 

*    Rapport de 10 000 entre le cerveau et la vision.

*    Rapport 10 entre opérations et bits.

Voir fovéa à 250 000

 

Capacité mémoire du cerveau:

*    Estimation de 10 bits (3 chiffres significatifs) à chacun des 1014 des synapses humains.

 

 

Animal

Masse

cervicale

Neurones

Puissance

Capacité

 

Grammes

Nombre

bits/s

bits

Escargot

 

105

108

108

Abeille

 

106

109

109

Oiseau-mouche

0,1

107

1010

1010

Souris

1

108

1011

1011

Vision humaine

100

1010

1013

1013

Humain

1500

1011

1014

1015

Éléphant

3000

2 1011

2 1014

2 1015

Cachalot

5000

5 1011

5 1014

5 1015

 

 

 

 

Microprocesseur – Course à la puissance

 

La puissance d'un microprocesseur et, par suite, celle de l'ordinateur dépend:

*    de la cadence de l'horloge, la fréquence (700 MHz, par exemple);

*    de la longueur des " mots " informatiques, codés en binaire, qui sont traités par une seule instruction

 

Un  " mot " plus long permet également de coder des actions plus diverses dans la même instruction. Voir Risc et Cisc

 

Situation en début 2 000

 

128 bits

64 bits

32 bits

G4

Apple

Merced

Intel

Pentium III

Intel

1 GigaFlops

(1 milliard d’opérations

arithmétiques par seconde)

 

Coppermine 700 MHz

Fin 1999

Prévu mi 2000

En service en fin 1999

 

 

 

 

Nombres d'années nécessaires

pour multiplier la puissance des machines

 

Machines

 

Puissance multipliée par

en nombre d’années

Calculatrice => Microprocesseurs

1 million

40

Machine à vapeur => Électricité

40

70

 

Moteurs

 

 

Millions de chevaux vapeur

1 869

Vapeur

1,2

1 939

Électrique

45

 

Microprocesseurs

 

 

Instructions par seconde

1 959

Calculatrice

20

1 999

Ordinateur

20 000 000

 Voir Records de puissance de calcul

 Les Échos – 6/12/99

 

 

Suite

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http://villemin.gerard.free.fr/Multimed/PuCalcul.htm

 

 

Archives

PUISSANCE MICROPROCESSEURS

 

295 Mips: puissance de traitement du P6 (Intel) – Vers 2002.


Puissance en Mips  (millions d'instructions par seconde)

selon modèle de microprocesseur et vitesse d'horloge en MHz:

 

Modèle

MHz

Mips

486DX

33

27,6

486DX2

66

54,2

486DX4

100

82,8

Pentium

66

11,6

Pentium

100

166

P6

133

295

En 2002

GHz

Mips

Pentium 4

2

?

Athlon

1,7

?

!!! Intérêt historique car en 2005: la cadence dépasse 3 GHz

 

 

Pour information

Vitesse de 100 MHz correspond à un coup d'horloge toutes les 10 nanosecondes (10 x 10-9 s).