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FLOPS

numero di operazioni in virgola mobile eseguite in un secondo dalla CPU
(Reindirizzamento da GigaFLOPS)
Prestazioni dei computer
Nome FLOPS
yottaFLOPS 1024
zettaFLOPS 1021
exaFLOPS 1018
petaFLOPS 1015
teraFLOPS 1012
gigaFLOPS 109
megaFLOPS 106
kiloFLOPS 103
FLOPS 1

FLOPS (acronimo di FLoating point Operations Per Second), in informatica, indica il numero di operazioni in virgola mobile eseguite in un secondo dalla CPU.

Indice

StoriaModifica

  • Nel 1961 il supercomputer IBM 7030 Stretch supera la soglia del megaFLOPS.
  • Nel 1984 il supercomputer M-13 supera la soglia di un gigaFLOPS.
  • Nel 1997 il supercomputer ASCI Red supera la soglia di un teraFLOPS.
  • Nel 2008 il supercomputer IBM Roadrunner supera la soglia di un petaFLOPS
  • Nel 2011 (entrerà in servizio nel novembre 2012) il supercomputer Fujitsu K arriva a 10,5 petaFLOPS[1]
  • Nel 2012 il supercomputer IBM Sequoia arriva 16,32 petaFLOPS [2]
  • Nel 2012, a fine ottobre, il supercomputer XK7 della Cray Inc. soprannominato Titan raggiunge il record di 20 petaFLOPS [3][4][5]
  • Nel 2013 il computer più potente è cinese, si chiama Tianhe 2 ed ha una capacità di calcolo di circa 34 petaFLOPS.
  • Nel 2014 viene presentata l'AMD Radeon R9 295x2 con una potenza di 11.5 teraFLOPS ed era la scheda video più veloce al mondo.
  • Nel 2016, a giugno, viene presentato il nuovo supercomputer più veloce al mondo: è il cinese Sunway TaihuLight con potenza di calcolo di 93 petaFLOPS [6].
  • Nel 2018, a giugno, viene presentato Summit, un supercomputer che raggiunge la velocità di 200 petaFLOPS.
  • Nel 2021 Aurora, supercomputer presso un laboratorio governativo in Illinois, sarà il primo a superare la soglia degli exaflops.[1]

Descrizione[2]Modifica

 

La maggior parte dei microprocessori moderni può eseguire 4 FLOPs per ciclo di clock[2]. Pertanto teoricamente un processore single-core con un clock a 2,5 GHz ha una capacità di 10 miliardi di FLOPS, ovvero 10 GFLOPS.

Questa equazione, tuttavia, si applica in modo piuttosto generico ad una determinata architettura hardware ed ovviamente non tiene conto dei limiti imposti dalla larghezza di banda della memoria o di altri vincoli architetturali. In genere, quindi, il valore di FLOPS di un dato sistema non viene determinato su calcoli teorici come questo.

I moderni processori includono una floating point unit (FPU), componente specializzata nel calcolo delle operazioni in virgola mobile. Quindi il FLOPS è un'unità di misura delle prestazioni della FPU.

La valutazione dell'effettiva potenza di calcolo della FPU deve essere effettuata in relazione ad un riferimento standard, che consenta di comparare i valori ottenuti con quelli di altri elaboratori. Un riferimento in questo senso sono il LINPACK e il LAPACK.

Lo studio delle prestazioni di un calcolatore attraverso la misura dei FLOPS non fornisce indicazioni dettagliate sulle reali capacità di elaborazione della CPU poiché non sono considerati fattori quali il carico del microprocessore e il tipo di operazione in virgola mobile. Per questo motivo è stata creata la SPEC (Standard Performance Evaluation Corporation), il cui compito è fornire dei riferimenti più dettagliati e precisi.

Operazioni a virgola mobile e operazioni con interiModifica

Il FLOPS misura la capacità computazionale di un computer. Un esempio di operazione a virgola mobile è il calcolo di equazioni matematiche; in quanto tale, il FLOPS è un'utile misura delle prestazioni di un supercomputer. Il MIPS è usato per misurare le performance di un computer a livello di operazioni intere. Esempi di operazioni intere includono il movimento di dati (da A a B) o il confronto di valori (se A = B, allora C). Il MIPS è sufficiente come benchmark per le prestazioni quando è usato nelle database query, per la videoscrittura, fogli elettronici, o per l'avvio di sistemi operativi virtuali multipli.[3][4] Frank H. McMahon, della Lawrence Livermore National Laboratory, inventò i termini FLOPS e MFLOPS (megaFLOPS) per comparare i cosiddetti supercomputer dell'epoca, dal numero di calcoli in virgola mobile che essi erano in grado di compiere al secondo. Questo fu una scelta migliore rispetto ad usare il diffuso MIPS per il confronto tra computer poiché queste statistiche di solito hanno poca attinenza con le capacità aritmetiche della macchina.

Mezza precisione, singola e doppia precisioneModifica

Esistono diversi tipi di FLOPS in base alla precisione matematica che viene calcolata. I calcoli a doppia precisone sono quelli con maggior carattere di precisione ma sono anche quelli computazionalmente più impegnativi e corrispondono alla rappresentazione a 64bit dei dati. Recentemente ha preso molto piede il calcolo half-precision (16 bit) che è molto performante all'interno delle librerie grafiche.

NoteModifica

Altri progettiModifica

Controllo di autoritàGND (DE7749349-7