SPECfpは、コンピュータの浮動小数点性能をテストするために設計されたコンピュータベンチマークです。Standard Performance Evaluation Corporationによって管理されています。SPECfpは、SPEC CPUテストスイートの浮動小数点性能テストコンポーネントです。最初の標準SPECfpは1989年にSPECfp89としてリリースされました[ 1 ]。その後、SPECfp92、SPECfp95、SPECfp2000、SPECfp2006、そして最後にSPECfp2017に置き換えられました。
背景
SPEC CPU2017は、CPUパフォーマンスをテストするために設計されたベンチマークアプリケーションスイートです。このスイートは2つのテストセットで構成されています。1つ目はCINT（別名SPECint）で、整数演算におけるCPUパフォーマンスを評価します。2つ目はCFP（別名SPECfp）で、CPUの浮動小数点演算パフォーマンスを評価します。
ベンチマークアプリケーションは、物理シミュレーション、3Dグラフィックス、画像処理など、リアルタイムの状況をシミュレートする厳密な一連の操作を実行するプログラムです。これらのアプリケーションは、C、C++、Fortranといった様々なプログラミング言語で記述されています。多くのSPECfpベンチマークアプリケーションは、一般に無料で公開されているアプリケーションから派生しており、各アプリケーションにはその重要度に基づいて重み付けされています。
SPECfpスコアを計算するには、ベンチマークアプリケーションをリファレンスマシン上で実行し、各アプリケーションの完了に要する時間をリファレンス時間として記録します。別のマシンのパフォーマンスを評価する際には、そのシステム上でベンチマークアプリケーションを実行し、アプリケーションの完了に要する時間を記録します。そして、記録された時間とリファレンス時間の比率を計算します。そして、すべてのベンチマークスイートアプリケーションの比率の幾何平均をSPECfpスコアとして計算します。
例えば、126.gcc アプリケーションはAlphaStation 200 4/100 では 1280 秒かかりますが、リファレンスマシンでは 1700 秒かかります。したがって、比率は 1700/1280 = 1.328 となり、これは AlphaStation 200 4/100 が 126.gcc の実行においてリファレンスマシンよりも 32.8% 高速であることを意味します。[ 1 ]
SPECfp2017
SPECfp2017テストは、SPECrate 2017浮動小数点とSPECspeed 2017浮動小数点の2つのスイートで構成されており、合計23のベンチマークプログラムが含まれており、特定のシステムの浮動小数点演算のパフォーマンスを評価するように設計されています。[ 2 ]このスイートは2017年6月2日にリリースされ、2018年1月時点でSPECfp2006に取って代わりました。
SPECfp2006
SPECfp2006テストスイートには、特定のシステムの浮動小数点演算性能を評価するために設計された17個のベンチマークプログラムが含まれています。これらのプログラムのうち、3個はC言語、4個はC++言語、6個はFortran言語、4個はCとFortranの両方で記述されています。このテストスイートは2006年8月24日にリリースされ[ 3 ]、 2007年2月時点でSPECfp2000に取って代わりました[ 4 ]。
ベンチマーク
ベンチマークプログラムは以下のとおりである。[ 5 ]
| ベンチマーク | 言語 | カテゴリ | 説明 |
|---|---|---|---|
| 410.bwaves | フォートラン | 流体力学 | 3D 遷音速過渡層流粘性流をシミュレートします。 |
| 416.ゲームス | フォートラン | 量子化学 | 自己無撞着場の計算は、制限開殻ハートリー・フォック法、制限ハートリー・フォック法、および多構成自己無撞着場法を用いて行われる。 |
| 433.ミルク | C | 物理学：量子色力学 | 動的クォークを含む格子ゲージ理論プログラム用のゲージ場を生成するプログラム。 |
| 434.zeusmp | フォートラン | 物理学/CFD | NCSA (イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校) で天体物理現象のシミュレーション用に開発された計算流体力学プログラム。 |
| 435.グロマックス | C/フォートラン | 生化学/分子動力学 | 数百から数百万の粒子のニュートン運動方程式を計算します。溶液中のタンパク質リゾチームをシミュレートします。 |
| 436.サボテンADM | C/フォートラン | 物理学/一般相対性理論 | スタッガードリープフロッグ数値法を用いてアインシュタインの進化方程式をシミュレートする |
| 437.レスリー3d | フォートラン | 流体力学 | 3Dの線形渦モデルを用いたラージエディシミュレーション（LES）を用いた数値流体力学（CFD）。MacCormack Predictor-Corrector時間積分法を使用します。 |
| 444.namd | C++ | 生物学/分子動力学 | 大規模な生体分子システムをシミュレートします。シミュレーションには、アポリポタンパク質A-Iの92,224個の原子が含まれます。 |
| 447.ディールII | C++ | 有限要素解析 | 適応型有限要素法と誤差推定を計算します。このシミュレーションでは、非定数係数を持つヘルムホルツ型方程式を解きます。 |
| 450.ソプレックス | C++ | 線形計画法、最適化 | 単体アルゴリズムと疎線形代数を用いて線形計画問題を解きます。テストシミュレーションには、鉄道計画や軍事航空輸送モデルが含まれます。 |
| 453.ポヴレイ | C++ | 画像レイトレーシング | 計算は、Perlin ノイズ関数を使用してテクスチャを持ついくつかの抽象的なオブジェクトを含む風景の 1280 x 1024 アンチエイリアス画像です。 |
| 454.微積分 | C/フォートラン | 構造力学 | 線形および非線形3D構造アプリケーション用の有限要素コードを計算します。SPOOLESソルバーライブラリを使用します。 |
| 459.宝石FDTD | フォートラン | 計算電磁気学 | 有限差分時間領域 (FDTD) 法を使用して、マクスウェル方程式を 3D でシミュレートします。 |
| 465.トント | フォートラン | 量子化学 | シミュレーションでは、分子のハートリー・フォック波動関数の計算に制約を設け、実験的なX線回折データとより一致するようにします。 |
| 470.lbm | C | 流体力学 | 3Dの非圧縮流体を計算するための「格子ボルツマン法」を実装します。 |
| 481.wrf | C/フォートラン | 天気 | 数メートルから数千キロメートルスケールまでの気象予測と気象モデリング。シミュレーションは30km圏内を2日間かけて行います。 |
| 482.スフィンクス3 | C | 音声認識 | カーネギーメロン大学が開発した広く知られている音声認識システム |
SPECfp2000
SPECfp2000テストスイートには、特定のシステムの浮動小数点演算性能を評価するために設計された14個のベンチマークプログラムが含まれています。これらのプログラムのうち4個はC言語、6個はFortran 77言語、4個はFortran 90言語で記述されています。このスイートは1999年12月30日にリリースされ[ 4 ] 、 2000年7月時点でSEPCfp95に取って代わりました。 [ 6 ]このスイートは現在廃止されています。
ベンチマーク
ベンチマークプログラムは以下のとおりです。[ 7 ]
| ベンチマーク | 言語 | カテゴリ | 説明 |
|---|---|---|---|
| 168.wupwise | Fortran 77 | 物理学 / 量子色力学 | 格子ゲージ理論(量子色力学) の分野におけるヴッパータールウィルソン フェルミオンシミュレーター。 |
| 171.泳ぐ | Fortran 77 | 浅水モデリング | 現在のスーパーコンピュータの性能をベンチマークするための天気予報プログラム。 |
| 172.mgrid | Fortran 77 | 物理マルチグリッドソルバー：3Dポテンシャルフィールド | 非常に単純なマルチグリッド ソルバーを使用して 3 次元のポテンシャル フィールドを計算します。 |
| 173.applu | Fortran 77 | 放物型/楕円型偏微分方程式 | 疎ヤコビ行列の 2 因子近似因数分解に基づく暗黙の疑似時間進行スキームを使用して、3 次元の論理的に構造化されたグリッド上で 5 つの結合非線形 PDE をシミュレートします。 |
| 177.メサ | C | 3Dグラフィックスライブラリ | 無料の OpenGL に似たライブラリであるプログラム。 |
| 178.ガルゲル | フォートラン90 | 計算流体力学 | 低プラントル数流体における対流の振動不安定性の数値解析を行う |
| 179.アート | C | 画像認識 / ニューラルネットワーク | 適応共鳴理論 2 (ART 2) ニューラル ネットワークを使用して熱画像内のオブジェクトを認識します。 |
| 183.地震 | C | 地震波伝播シミュレーション | カリフォルニア州のサンフェルナンドバレーやロサンゼルス大盆地などの大規模で高度に不均質な渓谷における弾性波の伝播を計算します。 |
| 187.facerec | フォートラン90 | 画像処理：顔認識 | このプログラムは顔認識システムを実行します。 |
| 188.ammp | C | 計算化学 | このプログラムは、水に埋め込まれたタンパク質阻害剤複合体の分子動力学を計算します（つまり、システム内の原子の運動に対するニュートン方程式によって定義された ODE を解きます）。 |
| 189.ルーカス | フォートラン90 | 数論 / 素数判定 | 任意精度 (配列整数) 演算を使用して、Lucas-Lehmer テストを計算し、メルセンヌ数 2^p-1 の素数性をチェックします。 |
| 191.fma3d | フォートラン90 | 有限要素衝突シミュレーション | このプログラムは、衝撃的または突然の荷重を受ける 3 次元の固体および構造の非弾性の過渡的動的応答を計算します。 |
| 200.シックストラック | Fortran 77 | 高エネルギー核物理加速器設計 | 粒子加速器のモデルの周りをさまざまな回転数で回る、さまざまな数の粒子の追跡をシミュレートします。 |
| 301.アプシ | Fortran 77 | 気象学：汚染物質の分布 | メソスケールおよび総観温度の変動、U および V の風成分、およびメソスケールの垂直速度 W 圧力と、発生源 Q を持つ汚染物質 C の分布を解決しようとします。 |
SPECfp95
SPECfp95テストスイートには、特定のシステムの浮動小数点演算性能を評価するために設計された10個のベンチマークプログラムが含まれています。このスイートは1995年3月にリリースされ、1995年9月にSEPCfp92に取って代わりました。[ 6 ]このスイートは現在廃止されています。
ベンチマーク
ベンチマークプログラムは以下のとおりです。[ 8 ]
| ベンチマーク | カテゴリ |
|---|---|
| 101.トムキャット | ベクトル化されたメッシュ生成。 |
| 102.泳ぐ | 浅水方程式。 |
| 103.su2cor | モンテカルロ法。 |
| 104.hydro2d | ナビエ・ストークス方程式。 |
| 107.mgrid | 3D ポテンシャル フィールド。 |
| 110.applu | 偏微分方程式。 |
| 125.turb3d | 乱流モデリング。 |
| 141.アプシ | 天気予報。 |
| 145.fpppp | 量子化学ベンチマークのガウス系列からの画像。 |
| 146.wave5 | マクスウェル方程式。 |
SPECfp92
SPECfp92テストスイートには、特定のシステムの浮動小数点演算性能を評価するために設計された14個のベンチマークプログラムが含まれています。これらのプログラムのうち12個はFortranで記述され、2個はCで記述されています。このスイートは1995年にSPECfp89の後継としてリリースされました。[ 9 ]このスイートのリリースに伴い、ベースラインルールが導入されました。このルールでは、ベンダーはコードのコンパイルを最適化しても、その最適化結果を報告しなくてはならなくなりました。[ 10 ]このスイートは現在廃止されています。
ベンチマーク
ベンチマークプログラムは以下のとおりである。[ 11 ]
| ベンチマーク | 言語 | カテゴリ |
|---|---|---|
| 013.スパイス2g6 | フォートラン | アナログ回路（倍精度） |
| 015.doduc | フォートラン | モンテカルロシミュレーション |
| 034.mdljdp2 | フォートラン | 理想化されたレナード・ジョーンズポテンシャルを通じて相互作用する原子 |
| 039.ウェーブ5 | フォートラン | 直交座標メッシュ上のマクスウェル方程式 |
| 047.トムキャット | フォートラン | 一般的な幾何学的領域の周囲における 2 次元の境界適合座標系。 |
| 048 オラ | フォートラン | 光学面を通過する光線 |
| 052.アルヴィン | C | バックプロパゲーションを用いたニューラルネットワーク |
| 056.耳 | C | 高速フーリエ変換やその他の数学ライブラリ関数を使用してサウンドファイルを蝸牛図に変換することで人間の耳をシミュレートします。 |
| 077.mdljsp2 | フォートラン | 500個の原子のモデルの運動方程式 |
| 078.swm256 | フォートラン | 差分近似を用いた浅水方程式 |
| 089.su2cor | フォートラン | クォーク・グルーオン理論の枠組みにおける素粒子の質量。 |
| 090.hydro2d | フォートラン | 銀河ジェットを計算するための流体力学的ナビエ・ストークス方程式 |
| 093.nasa7 | フォートラン | NASAアプリケーションで頻繁に使用される操作のプログラムカーネル |
| 094.fpppp | フォートラン | 多電子積分微分 |
参照
参考文献
- ^ a b「SPECベンチマーク」 2003年2月3日. 2010年7月24日閲覧。
- ^ 「SPEC CPU2017 ドキュメント」 . 2018年5月18日. 2018年10月24日閲覧。
- ^ "SPEC CPU2006" . 2010年6月16日. 2010年7月25日閲覧。
- ^ a b "SPEC CPU2000" . 2007年6月7日. 2010年7月25日閲覧。
- ^ 「CFP2006 (SPEC CPU2006の浮動小数点コンポーネント)」 2006年9月27日. 2010年7月25日閲覧。
- ^ a b「SPEC CPU95ベンチマーク」 . 2003年9月23日. 2010年7月25日閲覧。
- ^ 「CFP2000 (SPEC CPU2000の浮動小数点コンポーネント)」 2003年10月16日. 2010年7月25日閲覧。
- ^ "SPEC CFP95ベンチマーク" . 2003年9月26日. 2010年7月25日閲覧。
- ^ "SPEC CPU92 ベンチマーク" . 2003年9月23日. 2010年7月25日閲覧。
- ^ "baseline.txt" . 2003年9月26日. 2010年7月25日閲覧。
- ^ 「CFP92ベンチマーク」 2003年9月26日. 2010年7月25日閲覧。
外部リンク
