资深Windows开发者戴夫·W·普拉默(Dave W Plummer)对其计算机实验室所有系统进行了简易性能测试,并绘制出一张引人入胜的对比图表。在他收集的1976年至2023年期间发布的25台计算机中,观测到20万倍CPU性能差距。值得注意的是,若古老的Dhrystone基准测试代码未固守单线程模式,这一差距可能更为显著。由于该基准代码仅使用基础数学运算,若测试矢量化代码,性能提升将更加明显。

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这位开发者表示:“我经常修复老式计算机,始终好奇它们的经典性能与现代PC的对比程度——是百倍、千倍还是百万倍?”他通过K&R C语言编写的Dhrystone测试程序实现了跨平台兼容,从PDP-11/34到现代设备均可直接运行。

若您曾拥有多代计算机设备,不妨退一步思考:最新设备是否真的比最初那台快得多?普拉默正是基于类似思考,开发出这套可移植的Dhrystone基准测试程序。值得称道的是,他的计算机实验室囊括了从1976年产的DEC PDP-11/342023年发布的Apple Mac Pro(搭载M2 Ultra处理器)等至少25套计算机系统。

对于不熟悉DEC PDP-11/34苹果设备的读者,这份图表还收录了计算机史上多个标志性系统/架构。例如,速度第二慢的设备是Amiga 500(得分1000)。从初代i486设备到多代奔腾处理器的性能跃迁同样令人瞩目,这些数据见证了英特尔在大约十年间将Dhrystone得分从3万提升至250万的稳步进展,其中还经历了动荡的早期Windows 9X时代。

其他值得关注的对比包括:苹果摩托罗拉680X0芯片转向Power PC架构带来的巨大提升;树莓派4B以近1000万分的成绩在榜单中占据一席之地,其性能约为同频P4处理器的4倍。不过普拉默的系统收藏在P4时代后出现明显断档,未见经典的AthlonCore DuoCore iX系列处理器。而在榜单顶端则矗立着两大现代巨擘:拥有96核/192线程AMD Zen4架构的锐龙Threadripper PRO 7995WX,以及前文提及的24核Apple Silicon架构的Mac Pro M2 Ultra

关于测试方法,普拉默在推文中明确表示所有系统均运行其自行编写的Dhrystone基准程序,他强调这仅衡量“单线程原始计算能力,未考虑多核心优化”。该测试代码已发布在GitHub平台,其设计初衷是“专为PDP-11系统运行的2.9BSD系统优化,同时保持在现代系统上的可编译性”。

486之后时代的系统上运行时,该基准代码可能完全载入CPU缓存,这部分解释了图表中该时期出现的显著性能跃升。但反过来说,代码未使用AVX-512等能在现代系统带来巨大提升的矢量化指令,因此在某些测试类型中实际性能差距可能更大。值得注意的是,由于Dhrystone完全运行在缓存中,它无法检验现代系统中制约性能的主要瓶颈(如内存带宽或高速缓存性能)。

有趣的是,尽管Amiga 500在榜单中排名靠后,但这款搭载7.16 MHz 68000处理器80年代家用电脑,其启动并打开功能完善的文字处理软件的速度,仍快于当今多数现代系统——这个事实或许值得在Dhrystone图表旁添加备注。


文章标签: #性能测试 #计算机历史 #基准测试 #硬件对比 #技术发展

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