Čo sú TFLOPS?
TeraFLOPS (TFLOPS) je jednotka, ktorá udáva, koľko biliónov výpočtov s číslami s pohyblivou desatinnou čiarkou dokáže počítač vykonať za jednu sekundu. Táto hodnota slúži ako meradlo výkonu procesorov, najmä grafických procesorov a superpočítačov. TFLOPS sú dôležité najmä pre aplikácie, ktoré vyžadujú veľa výpočtov, ako je umelá inteligencia, vedecké simulácie a strojové učenie.
Čo sú FLOPS a na čo sa používajú?
FLOPS je skratka pre operácie s plávajúcoudesatinnou čiarkouza sekundua je jednotkou výpočtového výkonu. Operácia s plávajúcou desatinnou čiarkou je matematický výpočet, ktorý zahŕňa desatinné miesta. Sú obzvlášť dôležité pre výpočtovo náročné aplikácie, ktoré vyžadujú vysokú mieru presnosti.
FLOPS sa väčšinou používajú na vedecké výpočty, simulácie, umelú inteligenciu, strojové učenie a grafické aplikácie. Hrajú ústrednú úlohu v rôznych oblastiach, ako je spracovanie lekárskych snímok a fyzikálne simulácie. Sú dôležité aj vo financiách, napríklad pri analýze trhových údajov. V hernom priemysle sa FLOPS používajú na určenie grafického výkonu moderných grafických procesorov. S neustále sa zvyšujúcou kapacitou FLOPS môžu moderné počítače poskytovať stále realistickejšie fyzikálne efekty a grafiku s vysokým rozlíšením.
FLOPS sa zvyčajne meria pomocou špeciálne vyvinutých benchmarkových testov, ktoré určujú počet operácií s plávajúcou desatinnou čiarkou za sekundu. Medzi často používané benchmarky patrí LINPACK, ktorý sa používa hlavne pre superpočítače, a FP32/FP64, ktorý hodnotí výpočtový výkon grafických procesorov. Počas testov sa vykonávajú zložité matematické výpočty s cieľom určiť, koľko operácií za sekundu dokáže systém spracovať. Výrobcovia často uvádzajú teoretické hodnoty FLOPS na základe architektúry počítača. Skutočné aplikácie sa však môžu líšiť v závislosti od pracovného zaťaženia a efektívnosti.
Koľko FLOPS je v teraFLOPS?
Jeden teraFLOPS sa rovná jednému biliónu (1 000 000 000 000 alebo1012) operácií s plávajúcou desatinnou čiarkou za sekundu. To znamená, že procesor s 1 TFLOPS môže za sekundu vykonať bilión matematických operácií s číslami s plávajúcou desatinnou čiarkou.
Pre porovnanie, počítač, ktorý má iba 1 FLOPS, by potreboval 31 000 rokov na vykonanie bilióna operácií s plávajúcou desatinnou čiarkou. Počítače pracujúce v TFLOPS sú teda výkonné systémy schopné spracovávať moderné aplikácie v reálnom čase.
Aké ďalšie jednotky FLOPS existujú a ako sa prevádzajú na TFLOPS?
Existuje mnoho jednotiek FLOPS, ktoré sa líšia v tom, koľko operácií za sekundu označujú.
| Jednotka | Hodnota FLOPS | Prepočet na TFLOPS |
|---|---|---|
| KiloFLOPS | 103 FLOPS (1 000) | 10-9 TFLOPS |
| MegaFLOPS | 106 FLOPS (1 milión) | 10-6 TFLOPS |
| GigaFLOPS | 109 FLOPS (1 miliarda) | 10-3 TFLOPS |
| TeraFLOPS | 1012 FLOPS (1 bilión) | 1 TFLOP |
| PetaFLOPS | 1015 FLOPS (1 kvadrilión) | 103 TFLOPS |
| ExaFLOPS | 1018 FLOPS (1 kvintilión) | 106 TFLOPS |
Výkon superpočítačov sa meria v petaFLOPS a dokonca exaFLOPS, zatiaľ čo výkon špičkových grafických kariet sa zvyčajne meria v teraFLOPS.
Koľko FLOPS dosahujú moderné počítače a GPU?
Grafické procesory a moderné počítače v oblasti vysokovýkonného výpočtového výkonu dosahujú impozantné hodnoty FLOPS. NVIDIA H100, jeden z najvýkonnejších grafických procesorov pre umelú inteligenciu a dátové centrá, dosahuje až 989 teraFLOPS pre výpočty FP32 Tensor Core. Vďaka tomu je ideálny pre veľké neurónové siete a simulácie.
NVIDIA A30, grafický procesor optimalizovaný pre dátové centrá, dosahuje výkon 10 TFLOPS a je obzvlášť vhodný pre trénovanie umelej inteligencie a inferencie. Pre porovnanie, grafický procesor NVIDIA RTX 4090 určený pre hráčov dokáže pretaktovať na viac ako 100 TFLOPS a umožňuje veľmi realistickú grafiku.
Superpočítače sú ešte výkonnejšie: Superpočítač Frontier prekonal hranicu 1 exaFLOPS a používa sa na vysoko komplexné vedecké simulácie. Iné výkonné superpočítače používané vo výskume, ako napríklad japonský počítač Fugaku, tiež pracujú v tomto rozsahu.