Super PI 的计算测试

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圆周率（π）是一个无理数，历史上对于精确计算其值是一个头痛的事情，很多人甚至把毕生精力都花在寻找确定其小数点后多少位的准确数上。

在早期只能用几何法进行估算，人们能够得到的π值是精确到小数点后35位。后来用分析法进行计算，人们可以得到π值小数点后808位，这也是人工计算圆周率值的最高纪录。直到后来电子计算机的出现，π值计算才有了突飞猛进的发展。从最开始计算出2037位，到后来的5万亿位。慢慢的这种π值计算就变的只与计算机的计算处理能力相关！

随之Super PI计算程序就应运而生，它是利用计算π值时的大量运算过程来检测计算机的处理器能力和考验系统的稳定性。这个程序能够检测机器CPU、内存、硬盘整体性能，其中主要以CPU单核计算能力为主。它最多可以计算精确到32M位的π值。

从2010年开始经过一番准备把手里能有的机器都逐一用Super PI v1.5计算程序进行一番测试，通过测试看看手里的哪台计算机的运算速度最快。此后但凡经我手的机器都要拿来跑一下100万位π值计算，得出一个相对可进行比较的性能参数。其中涉及的机型包括IBM小型机、PC服务器、台式机、笔记本等。

通过计算100万位π值，目前经手计算最快的CPU是IBM Power8（4.0GHz）运行时间4.94秒。家里最快的台式机Thinkcentre M8200t（i5 650/4G） 需要12.328秒，耗时最多的机器是华硕TXP4 配PentiumMMX 166耗时达12分56秒。这两台机器运算性能相差约62倍，相距时间跨度也有近12年。从性能提升情况看基本符合摩尔定律18个月性能翻一番的理论。

详细结果如下 ：

   日期操作系统品牌型号CPU主频内存100万位 π时间
2017-12-21AIX v7.1IBMP870Power84.0G64G4.940s
2011-9-29AIXIBMP770Power73.5G76G8.802s
2019-12-28LinuxThinkStationD20X56873.6G24G8.826s
2010-10-27AIXIBMP750Power73.0G7G9.974s
2019-7-25LinuxThinkStationD20X55702.93G24G10.228s
2013-4-25Windows7AcerB830i5-34503.1G8G10.592s
2020-1-4Windows10(64)ThinkStationD20X56873.6G24G10.797s
2019-12-28Windows7(64)ThinkStationD20X56873.6G24G10.998s
2020-12-29Windows10(64)ThinkCentreM8200tX34702.93G8G11.890s
2010-11-21LinuxHPDL380G7Xeon E56402.67G8G12.177s
2010-7-19Windows7ThinkCentreM8200ti5 6503.2G4G12.328s
2019-7-24Windows7(64)ThinkStationD20X55702.93G24G12.527s
2015-6-19Windows7(64)ThinkPadX220Ti5 25202.5G4G12.621s
2016-11-15Windows10(64)HPPavilion 14-AL075TXi7 6500U2.5G8G12.711s
2018-10-13LinuxThinkStationD20E56302.53G16G12.779s
2017-5-22Windows10(64)MicrosoftSurface Pro4i5 6300U2.4G4G13.074s
2017-10-07Windows XPDellOptiplex-330Xeon x52603.33G2G13.750s
2017-5-22Windows10(64)LenovoT460i5 6200U2.3G4G13.861s
2017-11-03Windows XPOndaP35Xeon x52603.33G1G14.031s
2019-10-18Windows10(64)ThinkPadX1Ci5-4200U2.3G8G14.737s
2010-10-28Windows XP方正頣和E400i7 6202.67G2G14.484s
2018-10-13Windows7(64)ThinkStationD20E56302.53G16G14.820s
2018-10-11WindowsXP(64)ThinkStationD20E56302.53G16G15.359s
2012-11-21Windows7ThinkCentreM6000sE84003.0G4G15.693s
2010-11-23Win XPThinkPadT410i5 5402.53G3G16.187s
2010-7-20Windows XPThinkPadT400T96002.8G3G16.625s
2011-10-9LinuxIBMX3650Xeon E7-48502.0G32G16.791s
2017-9-16Windows7IntelS5000VSAXeon 51603.0G16G17.425s
2014-12-8Win XPThinkPadT400T94002.53G2G17.703s
2019-8-23Windows7(64)DellOptiplex-330E75002.93G4G17.831s
2019-7-28Windows XPOndaP35Xeon E54202.5G3G18.156s
2020-1-21Windows7Lenovo扬天M6600NE58003.2G3G18.689s
2011-10-12AIXIBMP570Power52.2G16G19.092s
2010-7-30AIXIBMP590Power52.1G4G19.971s
2010-8-6MacOS XMacBookMB991CH/ACore2 Duo P87002.53G4G22.471s
2012-12-15Windows Server 2003HPDL320G5Xeon 30602.4G1G23.125s
2010-11-21LinuxHPDL580G4Xeon X7120M3.4G8G23.357s
2011-10-12AIXIBMP55APower51.6G8G25.487s
2019-8-23LinuxIBMX3755M3AMD Opteron 61722.1G16G25.752s
2018-10-06Windows7iMacA1195T72002.0G2G26.074s
2017-11-03Windows XPOndaP35Xeon 51201.86G1G27.359s
2017-10-07Windows XPDellOptiplex-330Xeon 51201.86G2G27.375s
2013-5-5Windows7HPPavilion 14-B032TXi3-2367M1.4G2G27.391s
2017-10-07Windows XPKoloeZX-945GCLMXeon 51201.86G1G27.469s
2017-9-5Windows7IntelS5000VSAXeon 51201.86G8G27.844s
2010-7-20Windows XPThinkCentreS4700E22002.2G1G30.172s
2018-10-05Windows7iMacA1195T56001.83G2G31.590s
2010-7-23Windows XPThinkPadX61T71001.7G1G32.454s
2010-11-21LinuxHPDL385G2AMD Opteron2.2G8G32.867s
2011-12-27Windows7LenovoB465cAMD Athlon N3302.3G2G34.757s
2016-12-25Windows XPDellOptiplex-330E21401.6G2G36.625s
2013-8-31Linux华硕P5VDC-XVIA PT880Pentium® 43.0G1.5G37.787s
2011-10-12AIXIBMP630Power41.2G8G40.293s
2013-12-11Windows XPIBMT43Pentium M 7501.86G1G41.437s
2017-5-28Windows7KoloeZX-945GCLMPentium® 43.0G1G43.484s
2013-8-31Windows XP华硕P5VDC-XVIA PT880Pentium® 43.0G1.5G46.718s
2020-3-14Windows10(64)LenovoMIIX 320-10ICRAtom x5-Z83501.4G4G46.912s
2013-8-31Windows XPLenovoU2122AAMD 3600+1.9G512M52.536s
2010-7-20Windows XPThinkPadT41Pentium M 7351.7G1.5G58.545s
2011-3-8Windows XPLenovo845GV-MPentium 42.8G1G59.859s
2010-7-20Windows XPThinkPadA31pPentium 4-M2.2G1G1’11.863s
2013-8-11Windows XPThinkPadX40Pentium M1.2G1G1’19.414s
2018-3-17Windows XPASUSEee 1015PEDAtom N4751.83G1G1’21.281s
2012-1-22Windows XPEFounderU210Atom D5251.8G4G1’22.750s
2010-7-20Windows XPLenovoS10eAtom N2701.6G2G1’34.031s
2011-12-15Windows XPEFounder文祥U210Atom D4251.8G2G1’41.219s
2010-7-19Windows XPLenovo845GV-MPentium 41.8G1G1’45.281s
2010-7-24Windows XPHPVL400Pentium 3-S1.4G512M2’06.913s
2010-7-24Windows XPHPVL400Tualatin Pentium31.133G512M2’30.386s
2010-7-21Windows XPHPVL400Pentium 3866M512M2’51.547s
2010-7-21Windows XPHPVL400Celeron Tualatin1G512M2’54.230s
2010-7-21Windows XPECentermF2950AMD Geode500M512M6’05.536s
2010-7-24Windows 95ASUSTXP4Pentium MMX 166187M128M12’56s

测试情况还可以看出Pentium4 1.8G和Pentium3-S(Tualatin) 1.4G差距真不大。后者如能有性能更佳的主板和DDR内存配合，说不定真不会输的。可怜的图位丁是生不逢时啊。

另外，同一套配置的硬件在不同的操作系统下运行计算出的时间也有所不同。这其中和操作系统本身的运行情况有关外，还和在不同操作系统下的机器的工作状态计算效率有关（目前用于测试的计算方法都一样）。通常在Linux下的计算速度要快于Windows，而Windows的各版本之间还没有体会到差别。

ThinkCentre M8200t 运算结果：

华硕TXP4+PentiumMMX 166超频到187MHz在Windows 95下的运算结果：没敢运行计算32M位的，初步估计运行时间应该在12小时左右。

IBM P630小型机的测试结果： 1.2GHz Power4：

IBM P570小型机的测试结果： 2.1GHz Power5：

IBM P770小型机的测试结果： 3.5GHz Power7：

IBM P870小型机的测试结果： 4.0GHz Power8：

终于在MacOS X上也进行了测试，居然是Unix程序运行方式。

配置：Intel Core 2 Duo P8700 2.53G 4GMEM，1M位计算时间：22.471秒。

Redhat Linux  HP DL380 G7   Intel™ Xeon™ CPU E5640  @ 2.67GHz   2C8G结果12.177秒

HP DL385 G2    AMD Otperon双核2.2GHz    2C8G   结果32.867秒

可以多线程计算π值的程序wPrime，ThinkCentre M8200t的计算情况：

2010年7月21日

2010年8月7日增加iMAC

2010年10月27日增加IBM P750小型机

2010年11月21日增加HP PC服务器DL380G7、DL580G4、DL385G2

2011年9月29日增加IBM P770小型机

2011年10月9日增加IBM PC服务器X3650

2011年10月12日增加IBM P570\55A\P630小型机

2017年12月21日增加IBM P870小型机

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谢怡刚
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