Cosa sono FLOPS? TFLOPS, TFLOPS, PFLOPS

Petaflop è una misura della velocità di elaborazione di un computer. Nel giugno 2008, Roadrunner di IBM il supercomputer è stato il primo computer a sfondare la cosiddetta “barriera del petaflop”. Nel novembre 2008, quando è stata pubblicata la classifica annuale dei Top 500 supercomputer, c’erano due computer a farlo. Con 1.105 petaflop, il Roadrunner ha mantenuto il primo posto nella lista precedente, davanti al Jaguar di Cray con 1.059 petaflop. Rompere la barriera del petaflop dovrebbe avere implicazioni profonde e di vasta portata per il futuro della scienza.

A parità di condizioni, una scheda grafica con Teraflop più elevati (TFLOP) offre una maggiore potenza di calcolo. Tuttavia, i teraflop (TFLOP) non sono l’unico e ultimo criterio per determinare le prestazioni di una scheda grafica. In effetti, ci sono schede grafiche con prestazioni inferiori nonostante abbiano TFLOP più elevati. Sebbene questa situazione possa sembrare strana all’inizio, possiamo parlare di una situazione simile a quella che incontriamo in watt. Infatti, sebbene abbia un consumo di watt più elevato, ci sono anche schede grafiche che offrono prestazioni inferiori perché funzionano in modo più inefficiente.

Ci sono molti fattori che determinano le prestazioni di base di un sistema ed è possibile parlare di più di una prestazione a livello di scheda grafica. Pertanto, quando si confrontano le schede video, si consiglia di confrontare solo i TFLOP delle schede video con generazioni uguali o simili. Inoltre, l’utilizzo dei benchmark dei test FPS su Internet per confrontare le prestazioni delle schede grafiche ti aiuterà maggiormente nel tuo processo decisionale. Alcuni giochi saranno più sensibili alle prestazioni di TFLOP, mentre altri saranno meno influenzati da questo valore e dai suoi risultati.

Supercomputer e petaflop

Le capacità prestazionali dei supercomputer (ad esempio, i supercomputer di ricerca dell’Università dell’Indiana) sono espresse utilizzando un rapporto standard che rappresenta il numero di sistemi di calcolo aritmetico in virgola mobile che possono funzionare al secondo. Il tasso di operazioni in virgola mobile per periodo è abbreviato in FLOPS .

Nota:
La “S” nell’abbreviazione “FLOPS” sta per “secondo” e viene utilizzata con “P” (per “per”) per indicare una velocità come “miglia all’ora” (MPH) o gigabit al secondo (Gbps). Tasso al secondo “FLOP” è spesso interpretato erroneamente come la forma plurale di “FLOP” (abbreviazione di “operazione in virgola mobile”. FLOPS rappresenta il numero di operazioni in virgola mobile che un tipo di processore può elaborare al secondo e 1 teraflop (TFLOP) equivale a un trilione (1.000.000.000.000) di FLOPS.

In altre parole, quando parliamo di una scheda grafica da 1 TFLOP, questa scheda grafica è in grado di elaborare un trilione di virgola mobile al secondo.

In passato, le scale Gigaflops (GFLOPs) e Megaflops (MFLOPs) soddisfacevano le nostre esigenze a causa dei minori requisiti computazionali, ma oggi i programmi e i giochi devono elaborare molti più dati contemporaneamente.

Per motivi di riferimento, una calcolatrice convenzionale necessita di circa 10 FLOPS per tutte le operazioni. A causa di MFLOP (un milione), GFLOps (un miliardo) e TFLOP Quando parliamo di (un trilione) di valori, sarai in grado di renderti conto di quanto sia grande la differenza.

Sega Dreamcast rilasciato nel 1999 1.4 GFLOPXbox rilasciato nel 2002 20 FLOP e la PlayStation 3, rilasciata nel 2006 230,4 GFLOP Aveva potere di calcolo.

I fornitori di computer e i fornitori di servizi in genere elencano le capacità di prestazioni teoriche di picco (Rpeak) dei loro sistemi espresse in FLOPS. L’Rpeak di un sistema viene calcolato moltiplicando il numero di processori per la velocità di clock dei processori e quindi moltiplicando quel prodotto per il numero di operazioni in virgola mobile che i processori possono eseguire al secondo in programmi di benchmark standard come LINPACK DP TPP. e benchmark HPC Challenge (HPCC) e benchmark SPEC interi e in virgola mobile.

Misurazione della capacità di archiviazione in byte

Una lettera maiuscola “B” viene utilizzata per abbreviare “byte(s)”; Una “b” minuscola viene utilizzata per abbreviare “bit(s)”. Questa differenza può creare confusione. Ad esempio, le dimensioni dei file vengono generalmente visualizzate in byte, ma le velocità di download dei dati elettronici vengono solitamente visualizzate in bit al secondo. Con una velocità di download di 10 megabit al secondo (Mbps), potresti presumere erroneamente che un file da 100 MB verrà scaricato in soli 10 secondi. Tuttavia, 10 Mbps equivalgono a soli 1,25 MB al secondo, quindi un file da 100 MB richiederebbe almeno 80 secondi per il download.

Nota:
I fornitori di storage e i fornitori di servizi spesso elencano le capacità di storage dei loro sistemi in termini di “spazio su disco”, anche quando si riferiscono a sistemi di storage su nastro come Scientific Data Archive (SDA) di IU.

Esempi che rappresentano i gradi di grandezza

Gli ordini di grandezza (in base 10) sono espressi utilizzando prefissi metrici standard, che vengono abbreviati in singoli caratteri quando preceduti da altre abbreviazioni come FLOPS e B (per i byte):

prefisso	Abbreviazione	Ordine di grandezza (come fattore 10)	prestazioni del computer	Capacità di memoria
Giga-	G	109	gigaFLOPS (GFLOPS)	gigabyte (GB)
Tera-	T	1012	teraFLOPS (TFLOPS)	terabyte (TB)
Peta-	P	1015	petaFLOPS (PFLOPS)	petabyte (PB)
Es-	A	1018	exaFLOPS (EFLOPS)	esabyte (EB)
Zetta-	z	1021	zettaFLOPS (ZFLOPS)	zettabyte (ZB)
Yotta-	Y	1024	yottaFLOPS (YFLOPS)	yottabyte (YB)

Nota:
Questi prefissi vengono utilizzati anche per trasmettere la scala e la complessità dei metodi computazionali e analitici utilizzati quando si lavora con i supercomputer; Per esempio:

Terrascale: si riferisce ai metodi e ai processi per l’utilizzo di supercomputer in grado di eseguire almeno 1 TFLOPS o sistemi di archiviazione in grado di archiviare almeno 1 TB.
Petascala: In grado di eseguire almeno 1 PFLOPS supercomputer o metodi e processi per l’utilizzo di sistemi di archiviazione in grado di memorizzare almeno 1 PB.
Esascala: si riferisce ai metodi e ai processi per l’utilizzo di supercomputer in grado di eseguire almeno 1 EFLOPS o sistemi di archiviazione in grado di memorizzare almeno 1 EB.

Ordine di grandezza nelle prestazioni del computer

GigaFLOPS
Un sistema informatico da 1 gigaFLOPS (GFLOPS) può eseguire un miliardo (10 9 ) di operazioni in virgola mobile al secondo. Per eguagliare ciò che un sistema informatico da 1 GFLOPS può fare in un solo secondo, dovresti fare un calcolo ogni secondo per 31,69 anni.

TeraFLOPS
1 sistema informatico teraFLOPS (TFLOPS) può eseguire un trilione (10 12 ) di operazioni in virgola mobile al secondo. Il tasso di 1 TFLOPS equivale a 1.000 GFLOPS. Per eguagliare ciò che un sistema informatico da 1 TFLOPS può fare in un solo secondo, dovresti fare un calcolo ogni secondo per 31.688,77 anni.

PetaFLOP
1 sistema informatico petaFLOPS (PFLOPS) può eseguire un quadrilione (10 15 ) di operazioni in virgola mobile al secondo. 1 tasso PFLOPS equivale a 1.000 TFLOPS. 1 Per eguagliare ciò che il sistema informatico PFLOPS può fare in un solo secondo, Devi fare un calcolo ogni secondo per 31.688.765 anni.

ExaFLOP
1 sistema informatico exaFLOPS (EFLOPS) può eseguire un quintilione (10 18 ) di operazioni in virgola mobile al secondo. 1 tasso EFLOPS equivale a 1.000 PFLOPS. Per abbinare ciò che un sistema informatico 1 EFLOPS può fare in un solo secondo, dovresti fare un calcolo ogni secondo per 31.688.765.000 anni.

Comprendi gli ordini di grandezza nella capacità di archiviazione

Gigabyte
Un gigabyte equivale a un miliardo di byte. È possibile inserire 4,7 GB di dati su un DVD a lato singolo (ogni DVD ha uno spessore di circa 1,2 mm o 0,047 pollici).

Terabyte
Un terabyte equivale a un trilione (mille miliardi) di byte o 1.000 GB. Avresti bisogno di circa 213 DVD a lato singolo (circa 255,6 mm o una pila lunga 10,06 pollici) per contenere 1 TB di dati.

Petabyte
Un petabyte equivale a un quadrilione (mille trilioni) di byte o 1.000 TB. Avresti bisogno di circa 212.766 DVD a lato singolo (una pila di circa 255,3 metri o 837,67 piedi di lunghezza) per contenere 1 PB di dati.

Esabyte
Un exabyte equivale a un quintilione (mille quadrilioni) di byte o 1.000 PB. Per contenere 1 EB avrai bisogno di circa 212.765.958 DVD a lato singolo (circa 255,3 chilometri o una pila lunga 158,65 miglia).

Esempi IU
Ecco alcuni esempi di calcolo tera-, peta- ed exascale in UI:

Il sistema Big Red 3 di IU ha una prestazione di picco teorica (Rpeak) di 934 trilioni di operazioni in virgola mobile al secondo (934 teraFLOPS).
La libreria a nastro di SDA fornisce 79 PB di capacità di archiviazione a lungo termine per i dati di ricerca.
Il Research Center for Extreme Scale Technologies (CREST) ​​di IU sviluppa metodi, tecnologie e risorse educative per consentire l’analisi e il calcolo dei dati su scala exa.