FLOPS

Z Wikipedii

FLOPS (-)
Nazwa	FLOPS
Symbol	-
Układ	informatyczny
Wymiar	$\left[ \frac{1}{s} \right]$
Opisywane wielkości fizyczne	wydajność sprzętu komputerowego
w jednostkach układu SI	$\mathrm{1\,FLOPS=\frac{1}{s}}$
Pochodzenie nazwy	ang. floating-point operations per second

FLOPS (ang. FLoating point Operations Per Second) - liczba operacji zmiennoprzecinkowych na sekundę, jednostka wydajności komputerów, a dokładniej wydajności układów realizujących obliczenia zmiennoprzecinkowe.

Większość współczesnych mikroprocesorów zawiera specjalizowaną jednostkę FPU (floating-point unit), która jest odpowiedzialna za wykonywanie obliczeń zmiennoprzecinkowych. Dlatego też parametr FLOPS pokazuje głównie wydajność jednostki FPU.

Jednym z częściej wykorzystywanych benchmarków mierzących wydajność jest LINPACK napisany w języku Fortran. Linpack jest wykorzystywany m.in. w projekcie TOP500, który zajmuje się testowaniem najbardziej wydajnych superkomputerów.

Spis treści

1 Informacje dodatkowe
2 Przykładowe oszacowania wydajności w FLOPS-ach
3 Inne parametry opisujące wydajność
4 Zobacz też
5 Przypisy
6 Linki zewnętrzne

[edytuj] Informacje dodatkowe

wydajność komputera
nazwa	FLOPS
megaflops	10⁶
gigaflops	10⁹
teraflops	10¹²
petaflops	10¹⁵
eksaflops	10¹⁸
zettaflops	10²¹
jottaflops	10²⁴

Często popełnianym błędem jest używanie hasła FLOPS bez końcowego S. Błąd wynika z tego, że w języku angielskim litera "s" na końcu słowa oznacza zazwyczaj liczbę mnogą, tutaj natomiast "s" jest skrótem od second (sekunda).

Ponieważ współczesne komputery osiągają wyniki liczone w miliardach FLOPS-ów, zwykle stosuje się odpowiednie przedrostki układu SI - przykładowo:

1 MFLOPS = 1 milion FLOPS-ów
1 GFLOPS = 1 miliard FLOPS-ów
1 TFLOPS = 1 bilion FLOPS-ów
1 PFLOPS = 1 biliard FLOPS-ów

[edytuj] Przykładowe oszacowania wydajności w FLOPS-ach

Najszybsze współczesne superkomputery osiągają wydajność liczoną w PFLOPS-ach. Najszybszy komputer świata wg 26. rankingu TOP500 to Roadrunner (następca maszyny Blue Gene/P) z 1 PFLOPS-em, czyli biliardem operacji zmiennoprzecinkowych na sekundę.

Jeden z najszybszych komputerów w Polsce znajduje się w Centrum Informatycznym Trójmiejskiej Akademickiej Sieci Komputerowej. W teście HPLinpack przeprowadzonym w styczniu 2006 roku (stosowanym również podczas weryfikacji komputerów należących do listy TOP 500) udało mu się uzyskać wynik 1,117 TFLOPS-a.

Dla porównania, w miarę typowy nowoczesny komputer osobisty (np. z procesorem Pentium 4, czy Athlon 64 i częstotliwości zegara około 2 G Hz) ma wydajność rzędu paru GFLOPS-ów.

W pewnym sensie kieszonkowe kalkulatory są przeciwieństwem superkomputerów. Na kalkulatorach są najczęściej wykonywane tylko pojedyncze operacje (dodawanie, odejmowanie, mnożenie, dzielenie), więc nie ma potrzeby instalowania w nich szybkich procesorów. Każdy czas obliczeń mniejszy niż 0,1 sekundy jest uznawany przez człowieka za natychmiastowy, stąd procesory instalowane w kalkulatorach mają najczęściej moc obliczeniową około 10 FLOPS-ów.

Ludzie wydają się być jeszcze gorszymi procesorami zmiennoprzecinkowymi. Podzielenie dwóch liczb dziesięciocyfrowych zajmuje człowiekowi średnio kwadrans, stąd można by wnioskować, że szybkość ludzkiego mózgu należałoby mierzyć w miliFLOPS-ach. Jednak operacje na takich liczbach prawdopodobnie nie są "naturalne" dla ludzkiego mózgu, a dodatkowo umysł ludzki jest najczęściej zajęty przetwarzaniem wrażeń zmysłowych i innymi operacjami, które trudno nawet określić. Szacuje się, że mózg jest w stanie wykonywać około 10 biliardów operacji na sekundę, jest to jednak bardzo grube oszacowanie.^[1]

[edytuj] Inne parametry opisujące wydajność

Nie jest to jedyny parametr, jakim można opisać wydajność komputera. Przykładowo, w przypadku typowych nienaukowych zastosowań komputerów bardziej miarodajne jest określenie tzw. MIPS (milionów operacji całkowitych na sekundę), szybkości współpracy z pamięcią czy spójności pamięci cache.

W związku z tym, że różnego rodzaju obliczenia zmiennoprzecinkowe są lepiej lub gorzej wykonywane przez różne mikroprocesory, stworzono organizację typu non-profit zwaną SPEC (Standard Performance Evaluation Corporation), której zadaniem było stworzenie standardowego zestawu testów. Tak powstał SPEC95, który jest zestawem testów dla operacji na liczbach całkowitych (SPECint95) i zmiennoprzecinkowych (SPECfp95). Zestaw testów SPEC95 oznaczany jest również jako CPU95.