Čo sú exaFLOPS?
Výpočtový výkon moderných počítačov sa meria v jednotkách FLOPS, čo je skratka pre operácie s plávajúcou desatinnou čiarkou za sekundu. Veľmi výkonné systémy môžu dosiahnuť úroveň exaFLOPS, čo je kvintilión (1018) operácií za sekundu. Táto obrovská výpočtová kapacita je kľúčová pre zložité výpočty.
Čo sú FLOPS a na čo sa používajú?
FLOPS je skratka pre operácie s plávajúcoudesatinnou čiarkouza sekundu. Aritmetika s plávajúcou desatinnou čiarkou v počítačoch je nevyhnutná pre vedecké výpočty, simulácie, umelú inteligenciu a iné výpočtovo náročné aplikácie. Na rozdiel od jednoduchých operácií s celými číslami, čísla s plávajúcou desatinnou čiarkou umožňujú veľmi presné výpočty a reprezentáciu desatinných čísel.
Výkon počítača v FLOPS sa meria pomocou špecializovaných benchmarkov, ktoré testujú, koľko operácií s plávajúcou desatinnou čiarkou je možné vykonať za sekundu. Na to sa často používajú programy ako LINPACK a HPCG, ktoré vykonávajú zložité matematické výpočty a merajú výpočtovú rýchlosť v reálnych podmienkach. Skutočný výkon sa môže líšiť v závislosti od hardvéru, optimalizácie softvéru a typu výpočtu.
Koľko FLOPS je v exaFLOPS?
Jeden exaFLOP zodpovedá presne 1018 FLOPS alebo jednej kvintiliónovej operácii s plávajúcou desatinnou čiarkou za sekundu. Pre porovnanie, jeden petaFLOPS (1015 FLOPS) je tisíckrát menší ako exaFLOPS a jeden teraFLOPS (1012 FLOPS) je miliónkrát menší.
Aké sú ďalšie jednotky FLOPS a ako sa prevádzajú na exaFLOPS?
Existuje mnoho jednotiek FLOPS, ktoré sa líšia v tom, koľko operácií za sekundu označujú.
| Jednotka | Hodnota FLOPS | Prepočet na exaFLOPS |
|---|---|---|
| KiloFLOP | 103 FLOPS (1 000) | 10-15 exaFLOPS |
| MegaFLOP | 106 FLOPS (1 milión) | 10-12 exaFLOPS |
| GigaFLOP | 109 FLOPS (1 miliarda) | 10-9 exaFLOPS |
| TeraFLOP | 1012 FLOPS (1 bilión) | 10-6 ExaFLOPS |
| PetaFLOP | 1015 FLOPS (1 kvadrilión) | 10-3 ExaFLOPS |
| ExaFLOP | 1018 FLOPS (1 kvintilión) | 1 exaFLOP |
Tieto jednotky uľahčujú porovnávanie výpočtového výkonu rôznych systémov medzi sebou.
Koľko FLOPS dosahujú moderné počítače a GPU?
Moderné vysokovýkonné počítače teraz dosahujú úroveň exaFLOPS. Prvým superpočítačom s výkonom exaFLOPS bol Tianhe-3 v Čínskom národnom superpočítačovom centre v Guangzhou, ktorý dosahuje výkon až 1,7 exaFLOPS. Aj iné superpočítače, ako napríklad Frontier v USA, teraz pracujú na úrovni exaFLOPS.
Špičkové grafické karty, ako sú tie, ktoré sa používajú na hranie hier a strojové učenie, majú tiež vysoké hodnoty FLOPS, aj keď sa ani zďaleka nepribližujú exaFLOPS:
- NVIDIA RTX 4090: Približne 82 teraFLOPS (0,000082 exaFLOPS) pre výpočty FP32; s pretaktovaním môže prekročiť 1 000 teraFLOPS
- NVIDIA H100 SXM: Približne 989 teraFLOPS (0,000989 exaFLOPS) pre výpočty FP32 Tensor Core
- NVIDIA A30: Približne 10,3 teraFLOPS (0,000010 exaFLOPS) pre výpočty FP32
- AMD Radeon RX 7900 XTX: Približne 61 teraFLOPS (0,000061 exaFLOPS) pre výpočty FP32
Zatiaľ čo GPU sú primárne určené na paralelné výpočty v oblasti umelej inteligencie a spracovania grafiky, superpočítače sa používajú na veľmi zložité simulácie vo vede a priemysle.