Intel 4040 più veloce del 180.000% dopo 50 anni (nel calcolo del pi greco)

Si, avete letto bene: lo storico microprocessore Intel 4040 è stato velocizzato del 180.000% da un ricercatore indipendente che è riuscito a superare il test Pi-2035. Si tratta di un'unità sviluppata inizialmente per le calcolatrici, ma che da molti viene ritenuta come il punto di svolta che ha portato alle moderne CPU.

Per avere un'idea sulla potenza di calcolo di questo vetusto microprocessore, possiamo dirvi che sfruttava un chip a 4 bit con una frequenza di 740 kHz. Poteva eseguire fino a 60.000 istruzioni al secondo, una potenza ben lontana da qualsiasi moderna CPU.

Il test Pi-2035, come suggerisce il nome, consente di calcolare 2035 cifre decimali del pi greco, una costante matematica che viene convenzionalmente arrotondata con 3,14 – o più precisamente 3,14159. La particolarità del pi greco sta nell'essere una costante irrazionale (non può essere espresso con una frazione esatta) e ha una sequenza infinita e non periodica di cifre decimali.

Per tale motivo, anche nel 2023, il calcolo delle cifre decimali rimane ancora un metro di valutazione interessante per i processori, anche se come stress test sarebbe inutile sulle moderne CPU. Tuttavia, per avere un termine di paragone, i processori moderni riescono a calcolare milioni di cifre decimali del pi greco anche in pochi minuti.

Nel caso dell'Intel 4040 stock, il calcolo delle 2035 cifre decimali avrebbe richiesto circa 14 anni per essere ultimato. Attraverso una serie di ottimizzazioni focalizzate sull'implementazione dell'algoritmo, la gestione della memoria di sistema, sul formato dei numeri a precisione fissa e sulla ricerca di percorsi più efficaci, in questo caso l'operazione è stata conclusa in sole 70 ore.

Un risultato eccezionale per l'ingegnere di Mark Engeneer che è riuscito a completare il calcolo nello stesso tempo impiegato dall'ENIAC nel 1950. Va chiarito che l'ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer) è stato il primo computer elettronico digitale di grandi dimensioni. Costruito nel secondo dopoguerra, il sistema occupava un'intera stanza e poteva eseguire una vasta gamma di calcoli; insomma ben più grande dell'Intel 4040.

Attualmente, il numero maggiore di cifre decimali del pi greco calcolate appartiene ai tecnici di Google Cloud. Attraverso un'architettura fortemente parallelizzata e all'infrastruttura aziendale, gli ingegneri di Google sono riusciti a calcolare 100.000 miliardi di cifre decimali in 157 giorni di lavoro.