'''比特之价'''是[[一循之躯]]世界「算」这一层的记账底册:在一片四十五纳米的硅上,做一件事要花掉多少焦耳。
本页'''不立新数''',只把界内通用的一张价格表照录下来,并当场收回一句流传太广的错话。
它属于[[堆叠之名]]那一层,是本界一切「该把什么搬到哪儿去」之争的公共分母。
== 单位与两名 ==
; 皮焦
: 界内记这件事的账不用焦耳,用'''皮焦'''——一焦的万亿分之一。一粒乘法在这个尺度上才有可比的数。
; 一次操作
: 表上所记皆是'''一次操作'''的花费:一次加法、一次乘法、一次读出。
界内特别注意「一次读出」与「一次加法」不是一回事,前者的价格取决于'''去哪儿读'''。
== 表 ==
界内所传的四十五纳米单片价格表如下。此表是现实工程的公开数字,本界照用,不改其字,也不为其担保新节点的数值。
{| class="wikitable"
|-
! 操作 !! 皮焦 !! 界内以此比何物
|-
| 三十二位整数加法 || 4.6 || 全表最便宜的一格,故常作分母
|-
| 三十二位浮点加法 || 9.4 || 界内正式比较多以此起算
|-
| 三十二位整数乘法 || 38 || 一次乘加之「乘」,本界算账的主力
|-
| 三十二位浮点乘法 || 51.8 || 比整数乘贵三成七
|-
| 寄存器堆读出 || 11 || 比特已在手边时的价格
|-
| 片上静态存储读出 || 31 || 比特在片上时
|-
| 三十二千字节静态存储读出 || 111 || 小块也在片上,但阵列大了
|-
| 一兆字节静态存储读出 || 312 || 片上放大阵列的价格
|-
| 四千字节主存读出 || 1284 || 比特要到外面去取
|-
| 主存写入 || 1404 || 写比读更贵
|}
== 比价 ==
以一次三十二位浮点加法(9.4 皮焦)为分母:
* 片上静态存储读出是其 '''3.3 倍''';
* 一兆字节阵列的读出是其 '''33.2 倍''';
* 四千字节主存读出是其 '''136.6 倍''';
* 主存写入是其 '''149.4 倍'''。
以一次整数乘法(38 皮焦)为分母,主存读出是 '''33.8 倍'''。
界内做神经网络账时多以后者起算,因为一次乘加才是那件事的最小单位。
== 收回一句错话 ==
; 界内旧说
: 「从主存读一个数,比做一次加法贵六百四十倍。」此话在本界的讲稿、告示与铺规里出现了太多次,几乎成了把存储搬到近处的全部理由。
; 依表重算
: 640 倍这一格在表里'''找不到对应物'''。以主存读出(1284)除以最便宜的一次加法(整数 4.6)得 '''279 倍''';
除以浮点加法(9.4)得 '''137 倍''';除以一次浮点乘法(51.8)得 '''24.8 倍'''。
; 本界现在这么说
: '''贵两个数量级;若与一次乘法相比——而乘加才是这东西每天干的活——只贵二十五倍。'''
: 279 倍与 640 倍之差不是小数点的差别:它决定了「值不值得为省搬运花一笔工艺钱」的答案。
本馆把 640 倍一条正式收回,见[[数之未验]]的收回之例。[收回理由:本表即为出处,279、137、24.8 三数皆由表上四格相除而得,无新假说。]
== 每比特一格 ==
表上「四千字节主存读出 1284 皮焦」是'''一次取一个三十二位字'''的总价,折成每比特是 '''40.1 皮焦'''。
界内须看清这一格的脾气:它是'''一次落空的取数'''(要的东西不在手上,从页表到总线的每一步都算进去了),
不是「把比特挪一次」的成本。真在连续流水线上搬比特,价格远低于此。
; 为何这一格要紧
: 本界[[非此身之墙]]一整条论证的分母都在这一格上。若把 40.1 皮焦每比特换成业界另议的 10 皮焦每比特,
一切搬运账单降到四分之一;换成 2 皮焦每比特,降到二十分之一。
'''降下来的方向对那条论证只有好处''':搬运越便宜,它就越不是这具身体的墙。故该条结论不依赖这一格的精确值。
== 此表不担保之事 ==
* 不担保新节点。四十五纳米是'''退役十年'''的工艺,当今「近存」器件的每次操作数值要多小有多小,且无人逐格公布。
* 不担保权重位宽。本界以「一参数一乘加、一参数一字节」起算;量化把读与算同时打折,比例不动,绝对数动。
* 不担保阵列形状。表上是「一次读出」,不是「读满一个阵列」。
== 参见 ==
* 本页诸皮焦折成瓦之后:[[韬定律]] · [[停钟与断源]] · [[表前之耳]]
* [[堆叠之名]] · [[移动之税与换算之税]]* [[堆叠之名]] · [[移动之税与换算之税]] · [[非此身之墙]] · [[脑构之芯]] · [[硅上的名目]] · [[一循之躯]] · [[湿墙]]
* [[四次方之壁]] · [[半分之罚]] · [[数之未验]] · [[假说档]] · [[标记之役]] · [[芯猎与魂猎]]
== 出处 ==
* 表上十格(4.6 / 9.4 / 38 / 51.8 / 11 / 31 / 111 / 312 / 1284 / 1404 皮焦)为现实中四十五纳米工艺每次操作能耗的公开文献数值,
通行出处是 Horowitz 在 ISSCC 2014 的主题报告与 Baake 与 Hennessy 于 ISCA 2012 所合撰的论通信代价一文(The Cost of Communication);
本界照录其数,不认其为本地测量。[本条目为[[一循之躯]]世界的体系页;凡现实工程数字,本馆一律标出来处与「非测量」性质,见[[Project:内容政策]]。]
* 比价各数(3.3、33.2、136.6、149.4、33.8、279、24.8、40.1)皆为表上格数相除所得的算术,非新数据。
* 「640 倍」一条为本界旧传之误,本页已正式收回,收回理由见上节。
[[Category:体系]]
[[Category:设定]]
[[Category:技术]]
[[Category:科幻世界]]