CPU MUSEUM

(1987-2024.4.11) 🖊

このページの最後に掲載した，四則演算と関数計算を含んだ FORTRAN/C プログラムを n=1000000 で，コンパイラで最適化せずに様々な機種で実行して，実行時間を計測しました．(2007年以降はn=100000000で実行して時間を1/100にした）

機種	year	CPU Clock	時間	(sec)	MIPS	値	OS Compiler
(PC9801)
EPSON PC286L	1987	i286 10MHz	8000		0	.04	MS-DOS	FOR
NEC PC9801NS	1990	i386SX 12MHz	5000		0	.06	MS-DOS	FOR
NEC PC9801RX	1988	i286 12MHz	3700		0	.08	MS-DOS	FOR
		+486GTR+S87R	60		4		MS-DOS	FOR
EPSON PC-386GS	1991	i386DX 20MHz +486SLC	2700		0	.1	MS-DOS	FOR
NEC PC9801BX	1993	i486SX 20MHz	1500		0	.19	MS-DOS	FOR
NEC PC9801NS/T	1992	386SL(98)20MHz+387	90		3		MS-DOS	FOR
(DOS/V)
IBM PS/V 486DX2	1993	i486DX2 66MHz	12		22		MS-DOS	FOR
Idexon 486/66VLB	1993	i486DX2 66MHz	11		26		Win95	VC4
Fujitsu FMV-499D2	1994	i486DX4 99MHz	9		31		MS-DOS	FOR
Toshiba PV3000 5100	1995	Pentium 100MHz	3		94		Win95	VC4
Fujitsu FMV-5120NU2/W	1996	Pentium 120MHz	2	.6	108		Win95	VC4
Toshiba PV3000 5100	1997	PentiumODP MMX166MHz	1	.9	148		Win95	VC4
Fujitsu FMV-6200D7	1997	PentiumPro 200MHz	1	.3	217		WinNT4.0	VC4
Fujitsu FMV-6300T7	1998	Pentium2 300MHz	0	.6	469		Win95	VC5
AOpen AX6BC ProII	2000	Pentium3 450MHz	0	.39	722		Win2000	VC6
		FSB 100->133MHz	0	.29	957		Win2000	VC6
SONY PCG-SR9M/K	2001	Pentium3 750MHz	0	.24	1180		Win2000	VC6
AOPEN AX3S PRO	2001	Celeron 800MHz	0	.22	1272		Win2000	VC6
Intel D850MD	2001	Pentium4 1.7GHz FSB400MHz	0	.2	1406		Win2000	VC6
Panasonic CF-R3	2008	PentiumM 1.1GHz	0	.196	1438		WinXP_SP3	VC8
Panasonic CF-R7	2008	Core2 Duo 1.06GHz U7500	0	.196	1439		WinXP_SP3	VC8
AOPEN AX4B PRO-533	2002	Pentium4 2.0AGHz	0	.17	1684		Win2000	VC7
ASUS P4P800SE	2008	Pentium4 3.0GHz	0	.127	2214		WinXP_SP3	VC8
ASUS N4L-VM-DH	2007	Core Duo 1.83GHz	0	.118	2397		WinXP	VC8
FOXCONN G31MX-K	2008	Core2 Duo 3.16GHz E8500	0	.056	5020		WinXP_SP3	VC8
FOXCONN G31MX-K1	2009	Core2 Duo 3.16GHz E8500	0	.042	6673		CentOS5	gcc
			0	.063	4456		CentOS5⁶⁴	gcc
FOXCONN G31MX-K	2008	Core2 Duo 3.33GHz E8600	0	.052	5412		WinXP_SP3	VC8
Dospara Monarch	2010	Core i7-920 2.67GHz	0	.051	5528		WinXP_SP3	VC8
Dospara Monarch	2011	Core i7-2600 3.40GHz	0	.04	6987		Win7_SP1	VC10
NEC LZ750HS	2012	Core i7-3517U 1.90GHz	0	.05	5613		Win7_SP1	VC10
Dospara Galleria¹	2013	Core i7-4771 3.50GHz	0	.038	7452		Win7_SP1	VC10
			0	.04	7026			VC14⁶⁴
Dospara Monarch LK	2016	Core i7-6700K 4.00GHz	0	.036	7736		CentOS7	gcc
Gigabyte 990FXA-UD3⁴	2014	AMD FX-8320 4.4GHz	0	.042	6704		Win7_SP1	VC10
SONY VJP1111	2014	Core i5-4210U 1.70GHz	0	.056	5070		Win7_SP1	VC10
Gigabyte GA-X99⁵	2015	Core i7-5820K 4.2GHz	0	.033	8356		Win8.1	VC10
Gigabyte GA-X99⁵	2015	Core i7-5820K 3.3GHz	0	.042	6664		Win8.1	VC10
Dospara MagnateGE	2015	Core i7-4790K 4.0GHz	0	.033	8557		Win7_SP1	VC10
DG-M01IW	2015	Atom Z3735F 1.33GHz	0	.147	1913		Win10	VC10
Dospara Galleria	2018	Core i9-7900X 4.3GHz	0	.036	7728		Win10	VC14
			0	.025	11	k	WSL2	gcc
			0	.0098	29	k	WSL2	gcc -O3
Fujitsu WU2/D2	2019	Core i7-8565U 1.80GHz	0	.036	7931		WSL2	gcc
Dospara Monarch ZH	2019	Core i9-9900K 5.0GHz	0	.029	9785		Win10	VC14
- ASRock Z390 Phantom			0	.040	7072		Win10	JDK15
Gaming 4			0	.041	6941		WSL2	JDK11
			0	.023	12	k	WSL2	gcc
			0	.011	25	k	WSL2	gcc -O3
ASRock B760M-HDV/M.2 D4	2023	Core i9-13900K 5.8GHz	0	.0058	48	k	WSL2	gcc -O0
			0	.0042	67	k	WSL2	gcc -O3
MSI PRO B760M-A DDR4 II	2024	Core i9-14900KF 6GHz	0	.0056	51	k	WSL2	gcc -O0
			0	.0041	69	k	WSL2	gcc -O3
(MAC)
MacPlus³	1986	68000 7.83MHz	18	k	0	.02	Sys6.0.7	MPW
PowerMac 7100/66AV²	1997	PowerPC 601 66MHz	3	.7	77		MacOS7.5
iMac(Rev.B)³	1998	PowerPC 750 233MHz	1	.4	201		LinuxPPC	gcc
			0	.46	603		MacOS8.5	MPW
MacBook Air⁴	2012	Core i7-3667U 2GHz	0	.049	5637		OSX10.9⁶⁴	LLVM
(WS)
SUN 4/1+	1991		12	.8	22		SunOS	cc
SUN Sparc Classic	1992		8	.7	32		SunOS	cc
SUN Sparc5	1994		3		94		SunOS	cc
Toshiba AS4035	1995	Sparc 110MHz	4	.9	57		SunOS	gcc
Fujitsu S-7/7000U 300	1997	UltraSparc 167MHz	2	.2?	128		Sola2.5.1	gcc
DELL PowerEdge T105	2007	Opteron 1210 1.8GHz	0	.078	3606		CentOS5	gcc
DELL PowerEdge1950	2008	Xeon E5335 2.00GHz	0	.073	3873		CentOS5	gcc
DELL PowerEdge T300*	2009	Xeon E3113 3.00GHz	0	.044	6342		CentOS5	gcc
DELL PowerEdge T320*	2014	Xeon E5-2440 2.40GHz	0	.054	5186		CentOS6	gcc
DELL PowerEdge T330*	2018	Xeon E3-1270v6 3.80GHz	0	.038	7469		CentOS7	gcc
DELL PowerEdge R340	2020	Xeon E-2174G 3.80GHz	0	.023	12	k	CentOS8	gcc
			0	.009	30	k	CentOS8	gcc -O3
(大型汎用機)
FACOM M760/8	1991		6		47		UNIX	cc
FACOM M1800@RIKEN	1990		1		280		UNIX	cc
FACOM M1700@静岡	1994	(RAM128MB, HDD32GB)	5		56		UNIX	cc
Cray-f@Livermore	1991		0	.003	91	k	UNIX	cc

機種名が斜体のものはノート（ラップトップ）型。
上付き添え字は，コンパイラ/OSのビット数。添え字のないものは，CentOS6，Win7以降は64ビット，それ以前は32ビット。
OSの横はコンパイラ。 FOR：MS-FORTRAN Ver4， VC4：Visual C++4.0， VCx：Visual C++ x.0， JDK15：bellsoft-jdk15.0.2+10-windows-amd64， JDK11：OpenJDK 11.0.17。
UNIXでのコンパイルは，cc -lm -O0 cpu.c。そして，time ./a.out とやると，実行時間が正確に測れます。
Linuxでのコンパイルは，gcc -O0 cpu.c -lm。gccがインストールされていない場合は，CentOSならyum install gcc，Ubuntuならapt install gcc。
WSL2の導入方法はここ。

MIPS値とは，Million Instructions per Secondsの頭文字で，1秒間に実行できる命令数（100万単位）。岩波情報科学辞典より。表のMIPS値は，SUN4/1+の22MIPSを既知として比例計算したもの。この値xをインテルi286からPentium 4までのMIPS値yと比較すると，そう大きくは違っていない。回帰分析するとy=1.27x, R²=0.989となり，30%ほどの違いである：

	計測値x[MIPS]	資料値y[MIPS]
SUN 4/1+	22	22
Pentium 100MHz	94	167
Pentium 120MHz	108	200
PentiumPro 200MHz	217	440
Pentium2 300MHz	469	526
Pentium3 450MHz	722	900
Pentium3 750MHz	1180	1500
i286 10MHz	0.04	1.5
i286 12MHz	0.08	1.8

?WorkStationでこのプログラムを実行する時間は， nには比例しないようです？？？
²Kozeki様（National Research Institute of Fire and Disaster)より。コンパイラはSYMANTECH C++ Ver8.02。メールありがとうございます（1997/6/2）。
³中西様（卒業生）より．MPW＝Apple 純正の開発環境。メールありがとうございます（1999/6/23）。
⁴千葉様（北里1年生）より。LLVM=Apple LLVM version 5.1 (clang-503.0.40)。(2014/4/23)
⁵山本様（北里大学一般教育部情報科学単位TA）より。4.2GHzはオーバークロック。(2015/2/7)
*kilin

計測用プログラム

FORTRAN

      implicit real*8(a-h,o-z)
      write(6,*) 'n ?'
      read(5,*) n
      do 10 i=1,n
         x=i
         y=sin(x)/x+x
   10 continue
      write(*,*) 'y=', y
      end

#include "stdio.h"
#include "math.h"
#include "time.h"
void main()
{
  int i,n=100000000; 
  double x,y,t;
  clock_t start,finish;
  start=clock();
  for(i=1;i<=n;i++){
    x=i;
    y=sin(x)/x+x;
  }
  finish=clock();
  t=(double)(finish-start)/CLOCKS_PER_SEC;
  printf("y=%f\n", y);
  printf("cpu time=%lfsec, about %lfMIPS\n",t,22*12.8/t*n/1000000);
  getchar(); getchar();     
}

Java

public class CpuTimex
{
  public static void main(String args[])
  {
    long t1=System.currentTimeMillis();
    int i, n=100000000; 
    double x,y=0;
    for(i=1;i<=n;i++){
      x=i;
      y=Math.sin(x)/x+x;
    }
    System.out.println("y="+y);
    long t2=System.currentTimeMillis();
    double t=(t2-t1)/1000.0;
    System.out.println(t+"sec, about "+22*12.8/t*n/1000000+"MIPS");
  }
}

cpu.zipは，上のソースをコンパイルしたWindows95-10用実行ファイルたちです。

コンパイラ	オプション	実行ファイルx86	x64
Visual Studio 2015 (VC14)	/Od/GS-	cpu.2015.32.exe	cpu.2015.64.exe
Visual Studio 2010 (VC10)		cpu.2010.32.exe
Visual Studio 2008 (VC9)		cpu.2008.exe
Visual Studio 2005 (VC8)		cpu.2005.exe
Visual Studio.NET 2002 (VC7)		cpu.exe
Visual C++ 6.0 Sp4 (VC6)		cpu.vc6.exe

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