SPECfp: Комплекс бенчмарков для тестирования производительности вычислений с плавающей точкой.

Введение

Тип компьютерного инструмента для тестирования производительности. SPECfp – это компьютерный бенчмарк, разработанный для оценки производительности компьютера в операциях с плавающей точкой. Управляется организацией Standard Performance Evaluation Corporation. SPECfp является компонентом для тестирования производительности в операциях с плавающей точкой в составе пакета тестов SPEC CPU. Первый стандарт SPECfp был выпущен в 1989 году. Новый пакет был выпущен 2 июня 2017 года, заменив SPECfp2006 с января 2018 года.

SPECfp2006

Комплекс испытаний SPECfp2006 содержит 17 эталонных программ, предназначенных для оценки производительности операций с плавающей точкой в заданной системе. Три из этих программ написаны на C, четыре – на C++, шесть – на Fortran, и четыре – на C и Fortran одновременно. Комплекс был выпущен 24 августа 2006 года, заменив SPECfp2000 в феврале 2007 года.

The SPECfp2006 test suite contains 17 benchmark programs, designed to evaluate the floating point operations performance of a given system. Three of these programs are written in C, four are written in C++, six are written in Fortran, and four are written in both C and Fortran. The suite was released on August 24, 2006 replacing SPECfp2000 as of February 2007. Benchmark Language Category Description 410. bwaves Fortran Fluid Dynamics Simulates 3D transonic transient laminar viscous flow. 416. gamess Fortran Quantum Chemistry Self consistent field computations are performed using Restricted open shell Hartree–Fock, the Restricted Hartree Fock method, and Multi Configuration Self Consistent Field 433. milc C Physics: Quantum Chromodynamics A program that generates gauge field for lattice gauge theory programs with dynamical quarks. 434. zeusmp Fortran Physics/ CFD A computational fluid dynamics program developed at NCSA( University of Illinois at Urbana Champaign) for the simulation of astrophysical phenomena. 435. gromacs C/ Fortran Biochemistry/ Molecular Dynamics Computes Newtonian equations of motion for hundreds to millions of particles. It simulates protein Lysozyme in a solution. 436. cactusADM C/ Fortran Physics/ General Relativity Simulates the Einstein evolution equations using a staggered leapfrog numerical method 437. leslie3d Fortran Fluid Dynamics Computational Fluid Dynamics (CFD) using Large Eddy Simulations with Linear Eddy Model in 3D. Uses the MacCormack Predictor Corrector time integration scheme. 444. namd C++ Biology/ Molecular Dynamics Simulates large biomolecular systems. The simulation has 92,224 atoms of apolipoprotein A I. 447. dealII C++ Finite Element Analysis Computes adaptive finite elements and error estimation. The simulation solves a Helmholtz type equation with non constant coefficients. 450. soplex C++ Linear Programming, Optimization Solves a linear program using a simplex algorithm and sparse linear algebra. Test simulation include railroad planning and military airlift models. 453. povray C++ Image Ray tracing The computation is a 1280x1024 anti aliased image of a landscape with some abstract objects with textures using a Perlin noise function. 454. Calculix C/ Fortran Structural Mechanics Computes finite element code for linear and nonlinear 3D structural applications. Uses the SPOOLES solver library. 459. GemsFDTD Fortran Computational Electromagnetics Simulates the Maxwell equations in 3D using the finite difference time domain (FDTD) method. 465. tonto Fortran Quantum Chemistry The simulation places a constraint on a molecular Hartree–Fock wave function calculation to better match experimental X ray diffraction data. 470. lbm C Fluid Dynamics Implements the "Lattice Boltzmann Method" to compute incompressible fluids in 3D 481. wrf C/ Fortran Weather Weather Prediction and Weather modeling from scales of meters to thousands of kilometers. The simulation is from a 30 km area over 2 days. 482. sphinx3 C Speech recognition A widely known speech recognition system developed by Carnegie Mellon University

Benchmark Language Category Description
410. bwaves Fortran Fluid Dynamics Симулирует 3D трансонический нестационарный ламинарный вязкий поток.
416. gamess Fortran Quantum Chemistry Выполняются самосогласованные вычисления поля с использованием метода Restricted open shell Hartree–Fock, метода Restricted Hartree Fock и многоконфигурационного самосогласованного поля.
433. milc C Physics: Quantum Chromodynamics Программа генерирует калибровочное поле для программ теории решетки с динамическими кварками.
434. zeusmp Fortran Physics/ CFD Программа вычислительной гидродинамики, разработанная в NCSA (Университет Иллинойса в Урбана-Шампейн) для моделирования астрофизических явлений.
435. gromacs C/ Fortran Biochemistry/ Molecular Dynamics Вычисляет уравнения ньютоновского движения для сотен тысяч или миллионов частиц. Имитирует белок лизоцим в растворе.
436. cactusADM C/ Fortran Physics/ General Relativity Симулирует уравнения эволюции Эйнштейна, используя численную схему с переменным шагом.
437. leslie3d Fortran Fluid Dynamics Вычислительная гидродинамика (CFD) с использованием модели больших вихрей и линейной модели вихрей в 3D. Использует схему временной интеграции MacCormack Predictor-Corrector.
444. namd C++ Biology/ Molecular Dynamics Симулирует крупные биомолекулярные системы. В моделировании участвует 92 224 атома аполипопротеина A-I.
447. dealII C++ Finite Element Analysis Вычисляет адаптивные конечные элементы и оценку погрешности. Моделирование решает уравнение типа Гельмгольца с переменными коэффициентами.
450. soplex C++ Linear Programming, Optimization Решает задачу линейного программирования с использованием симплекс-алгоритма и разреженной линейной алгебры. Тестовые модели включают планирование железнодорожных перевозок и модели военных воздушных перевозок.
453. povray C++ Image Ray tracing Вычисление представляет собой антиалиазированное изображение 1280x1024 пейзажа с абстрактными объектами и текстурами, использующими функцию шума Перлина.
454. Calculix C/ Fortran Structural Mechanics Вычисляет конечно-элементный код для линейных и нелинейных 3D структурных задач. Использует библиотеку решателей SPOOLES.
459. GemsFDTD Fortran Computational Electromagnetics Симулирует уравнения Максвелла в 3D с использованием метода конечных разностей во временной области (FDTD).
465. tonto Fortran Quantum Chemistry Моделирование накладывает ограничение на вычисление молекулярной волновой функции Хартри-Фока для лучшего соответствия экспериментальным данным рентгеновской дифракции.
470. lbm C Fluid Dynamics Реализует "метод решетки Больцмана" для вычисления несжимаемых жидкостей в 3D.
481. wrf C/ Fortran Weather Прогнозирование погоды и моделирование погоды в масштабах от метров до тысяч километров. Моделирование проводится для области 30 км в течение 2 дней.
482. sphinx3 C Speech recognition Широко известная система распознавания речи, разработанная Университетом Карнеги-Меллона.

SPECfp2000

Комплекс испытаний SPECfp2000 содержит 14 эталонных программ, предназначенных для оценки производительности операций с плавающей точкой данной системы. Четыре из этих программ написаны на C, шесть – на Fortran 77 и четыре – на Fortran 90. Комплекс был выпущен 30 декабря 1999 года.

The SPECfp2000 test suite contains 14 benchmark programs, designed to evaluate the floating point operations performance of a given system. Four of these programs are written in C, six are written in Fortran 77, and four are written in Fortran 90. The suite was released on December 30, 1999
Benchmark Language Category Description 168. wupwise Fortran 77 Physics / Quantum Chromodynamics A Wuppertal Wilson Fermion Simulator in the area of lattice gauge theory (quantum chromodynamics). 171. swim Fortran 77 Shallow Water Modeling Weather prediction program for benchmarking the performance of current supercomputers. 172. mgrid Fortran 77 Physics Multi grid Solver: 3D Potential Field Computes a three dimensional potential field using a very simple multigrid solver. 173. applu Fortran 77 Parabolic / Elliptic Partial Differential Equations Simulates five coupled nonlinear PDE's, on a 3 dimensional logically structured grid, using an implicit pseudo time marching scheme, based on two factor approximate factorization of the sparse Jacobian matrix. 177. mesa C 3 D Graphics Library Program that is a free OpenGL work alike library. 178. galgel Fortran 90 Computational Fluid Dynamics Performs numerical analysis of oscillatory instability of convection in low Prandtl number fluids 179. art C Image Recognition / Neural Networks Recognizes objects in a thermal images using The Adaptive Resonance Theory 2 (ART 2) neural network. 183. equake C Seismic Wave Propagation Simulation Computes the propagation of elastic waves in large, highly heterogeneous valleys, such as California's San Fernando Valley, or the Greater Los Angeles Basin. 187. facerec Fortran 90 Image Processing: Face Recognition This program performs face recognition system. 188. ammp C Computational Chemistry This program computes molecular dynamics (i. e. solves the ODE defined by Newton's equations for the motions of the atoms in the system) on a protein inhibitor complex which is embedded in water. 189. lucas Fortran 90 Number Theory / Primality Testing Computes the Lucas Lehmer test to check primality of Mersenne numbers 2^p 1, using arbitrary precision (array integer) arithmetic. 191. fma3d Fortran 90 Finite element Crash Simulation This program computes the inelastic, transient dynamic response of three dimensional solids and structures subjected to impulsively or suddenly applied loads. 200. sixtrack Fortran 77 High Energy Nuclear Physics Accelerator Design Simulates the tracking of variable number of particles for a variable number of turns round a model of a particle accelerator. 301. apsi Fortran 77 Meteorology: Pollutant Distribution Attempts to solve for the mesoscale and synoptic variations of potential temperature, U AND V wind components, and the mesoscale vertical velocity W pressure and distribution of pollutants C having sources Q.

Benchmark Language Category Description
168. wupwise Fortran 77 Физика / Квантовая хромодинамика Симулятор Вильсоновских фермионов Вупперталя в области теории решетки (квантовая хромодинамика).
171. swim Fortran 77 Моделирование мелководья Программа прогнозирования погоды для оценки производительности современных суперкомпьютеров.
172. mgrid Fortran 77 Физика Многосеточный решатель: 3D Поле потенциалов Вычисляет трехмерное поле потенциала с использованием простого многосеточного решателя.
173. applu Fortran 77 Параболические / Эллиптические частные дифференциальные уравнения Моделирует пять связанных нелинейных уравнений в частных производных на трехмерной логически структурированной сетке, используя неявную схему временного марширования, основанную на двухфакторной приближенной факторизации разреженной якобианской матрицы.
177. mesa C 3D Graphics Library Программа, являющаяся бесплатной библиотекой, аналогичной OpenGL.
178. galgel Fortran 90 Вычислительная гидродинамика Выполняет численный анализ колебательной неустойчивости конвекции в жидкостях с низким числом Прандтля.
179. art C Распознавание изображений / Нейронные сети Распознает объекты на тепловых изображениях, используя нейронную сеть адаптивной резонансной теории 2 (ART 2).
183. equake C Моделирование распространения сейсмических волн Вычисляет распространение упругих волн в больших, сильно неоднородных долинах, таких как долина Сан-Фернандо в Калифорнии или бассейн Большого Лос-Анджелеса.
187. facerec Fortran 90 Обработка изображений: Распознавание лиц Эта программа реализует систему распознавания лиц.
188. ammp C Вычислительная химия Эта программа вычисляет молекулярную динамику (т.е. решает ОДУ, определяемые уравнениями Ньютона для движения атомов в системе) для комплекса ингибиторов белка, помещенного в воду.
189. lucas Fortran 90 Теория чисел / Проверка простоты Вычисляет тест Лукаса-Лемера для проверки простоты чисел Мерсена 2^p - 1, используя арифметику произвольной точности (целочисленный массив).
191. fma3d Fortran 90 Симуляция краш-тестов методом конечных элементов Эта программа вычисляет неупругую, переходную динамическую реакцию трехмерных твердых тел и конструкций, подвергаемых импульсивным или внезапно приложенным нагрузкам.
200. sixtrack Fortran 77 Проектирование ускорителя ядерной физики высокой энергии Симулирует отслеживание переменного числа частиц для переменного числа оборотов вокруг модели ускорителя частиц.
301. apsi Fortran 77 Метеорология: Распределение загрязняющих веществ Пытается решить задачу о мезомасштабных и синоптических вариациях потенциальной температуры, U и V компонентов ветра, а также мезомасштабной вертикальной скорости W, давления и распределения загрязняющих веществ C с источниками Q.

SPECfp95

Комплекс тестов SPECfp95 содержит 10 эталонных программ, предназначенных для оценки производительности операций с плавающей точкой в заданной системе. Комплекс был выпущен в марте 1995 года и заменил SPECfp92 с сентября 1995 года. Категория тестов: 101. tomcatv – векторизованная генерация сетки. 102. swim – уравнения гидродинамики мелкой воды. 103. su2cor – метод Монте-Карло. 104. hydro2d – уравнения Навье-Стокса. 107. mgrid – трехмерное потенциальное поле. 110. applu – уравнения в частных производных. 125. turb3d – моделирование турбулентности. 141. apsi – прогнозирование погоды. 145. fpppp – изображение из гауссовой серии квантово-химических тестов. 146. wave5 – уравнения Максвелла.

SPECfp92

Комплекс тестов SPECfp92 содержит 14 эталонных программ, разработанных для оценки производительности операций с плавающей точкой в заданной системе. Двенадцать из этих программ написаны на Фортране, а две – на C. Этот комплекс был выпущен в 1995 году, заменив SPECfp89. В настоящее время данный комплекс не поддерживается.