В этой публикации, друзья, рассмотрим такой интересный вопрос: сколько Flops у компьютера. Flops – это метрика измерения производительности компьютеров. С этой метрикой можем сталкиваться, читая новости о появлении в мире очередного нового суперкомпьютера, при оценке производительности обычных компьютеров, процессоров и видеокарт, ИИ и даже человеческого мозга. Насколько производителен суперкомпьютер, указывает то или иное значение EFlops или PFlops – метрик, производных от Flops и кратных ей. Производительность обычного пользовательского компьютера ничтожно мала по сравнению с суперкомпьютерами и измеряется в GFlops, в лучшем случае – в TFlops. Узнав производительность в GFlops своего компьютера, сможем понять его вычислительные возможности. И осмыслить масштабы производительности других компьютеров, суперкомпьютеров, ИИ.

↑ Сколько Flops у компьютера

↑ Что такое Flops

Flops (флопс) — это сокращение от «floating-point operations per second» (операции с плавающей запятой в секунду). Это единица измерения производительности компьютера, показывающая количество арифметических операций с плавающей запятой (например, сложение, вычитание, умножение, деление), которые компьютер способен выполнить за одну секунду. Операции с плавающей запятой - это тип математических вычислений, использующихся в программном обеспечении, в частности в:

• Научных вычислениях - моделирование сложных систем, анализ данных, машинное обучение;
• 3D-графике - рендеринг изображений и видео, игры;
• Обработке изображений и видео - редактирование фотографий и видео, распознавание лиц;
• Шифровании для защиты данных.

Чем больше Flops, тем выше производительность компьютера.

Flops - это метрика, измеряющая производительность вычислительных ресурсов системы компьютера, доступных для выполнения операций с плавающей запятой. Такими ресурсами являются:

• Центральный процессор - основной мозг компьютера, выполняющий большинство инструкций;
• Графический процессор – мозг видеокарты, изначально предназначен для обработки графики, но может использоваться для ускорения других вычислений, в том числе операций с плавающей запятой;
• Специализированные ускорители - некоторые компьютеры могут иметь дополнительные аппаратные ускорители, предназначенные для выполнения определённых типов задач (машинное обучение, научные вычисления и т.п.).

Производительность в Flops может быть измерена для отдельных из этих вычислительных ресурсов и для всей системы компьютера в целом.

Обычно чем производительнее видеокарта у компьютера, тем больше будет у него Flops. Мощные графические процессоры значительно превосходят центральные процессоры по производительности в Flops. Архитектура графического процессора оптимизирована для параллельной обработки большого количества данных, что делает его более эффективным для задач, требующих множества операций с плавающей запятой.

Flops – это базовая единица измерения. Имеет кратные ей производные единицы, используемые для обозначения более высоких уровней производительности компьютеров, более наглядные для понимания неимоверной производительности суперкомпьютеров:

• KFlops (килофлопс) - одна тысяча (10^3) Flops;
• MFlops (мегафлопс) - один миллион (10^6) Flops;
• GFlops (гигафлопс) - один миллиард (10^9) Flops;
• TFlops (терафлопс) - один триллион (10^12) Flops;
• PFlops (петафлопс) - один квадриллион (10^15) Flops;
• EFlops (экзафлопс) - один квинтиллион (10^18) Flops;
• ZFlops (зеттафлопс) - один секстиллион (10^21) Flops;
• YFlops (йоттафлопс) - один септиллион (10^24) Flops.

Flops - это метрика, фокусирующая только на производительности операций с плавающей запятой. Она более объективна, чем оценки бенчмарк-тестов, например, PassMark, Cinebench, Geekbench, 3DMark и пр. Их оценки могут зависеть от различных факторов – конфигурация компьютера, операционная система, драйверы, настройки системы. Так, у каждого бенчмарка свои алгоритмы тестирования, которые могут по-разному раскрывать возможности процессоров и видеокарт. Flops же является метрикой, не зависящей от этих факторов. Flops измеряет теоретическую пиковую производительность, тогда как бенчмарк-тесты измеряют реальную производительность при выполнении различных задач. Компьютер с более высоким значением Flops не обязательно будет работать лучше в реальных программах, чем компьютер с более низким значением Flops. Flops – это не мерило нам в подмогу при раздумьях, какие процессор и видеокарту взять в компьютер. Для этих целей лучше как раз таки бенчмарк-тесты. Flops – это в большей степени мерило определения потенциала IT-развития человечества.

↑ От смартфона до суперкомпьютера – сколько у техники Flops

Теперь, друзья, давайте поймём категории производительности в Flops. Разные типы устройств имеют разный уровень производительности. И будут измеряться в разных производных Flops.

Производительность современных смартфонов измеряется десятками и сотнями GFlops. У обычных смартфонов – от 100 до 300 GFlops. Лидер же среди смартфонов Apple iPhone 13 Pro Max насчитывает 526 GFlops.

Производительность слабых и усреднённых пользовательских компьютеров также измеряется десятками и сотнями GFlops. Производительность мощных ПК может исчисляться в TFlops. Например, один из мощнейших процессоров с интегрированной графикой и нейронным движком Apple M1 Max, используемый в ПК iMac и ноутбуках MacBook, может похвастаться производительностью в 10.4 TFlops.

Производительность современных игровых консолей измеряется сотнями GFlops, а самых продвинутых измеряется в TFlops. Например, у Sony PlayStation 5 это 10.3 TFlops.

Осмыслить достигнутые человечеством масштабы производительности вычислительной техники помогут суперкомпьютеры. Суперкомпьютер - это специализированный компьютер, значительно превосходящий по своим техническим параметрам и скорости вычислений большинство существующих в мире компьютеров. Суперкомпьютеры состоят из множества взаимосвязанных процессоров, работающих одновременно, используют специализированные сети с пропускной способностью в десятки Тбит/с. Суперкомпьютеры разработаны для решения сложных задач, требующих больших объёмов вычислений. Это дорогостоящие и сложные системы, доступные только крупным научным и исследовательским центрам, а также государственным структурам. Производительность суперкомпьютеров постоянно растёт, каждые несколько лет появляются новые, более мощные системы.

ТОП-5 самых производительных суперкомпьютеров на дату написания статьи:

• 1 место - Frontier (США, Ок-Риджская национальная лаборатория), производительность 1,194 EFlops, действующий лидер с 2022 года, первый в мире экзафлопсный суперкомпьютер;
• 2 место – Aurora (США, Аргоннская национальная лаборатория), производительность 34 PFlops, появился в 2023 году;
• 3 место – Eagle (США, компания Microsoft), производительность 20 PFlops, появился в 2023 году;
• 4 место - Fugaku (Япония, Институт физико-химических исследований), производительность 010 PFlops, появился в 2020 году;
• 5 место - Lumi (Финляндия, IT-центр науки в Каяани), производительность 70 PFlops, появился в 2022 году.

Итого, друзья: Apple M1 Max и Sony PlayStation 5 мощнее обычных компьютеров и смартфонов более чем в 50 раз. А суперкомпьютер Frontier мощнее их всех в триллионы раз. Но Frontier – это не верх IT-эволюции человечества, задачи, на решение которых этому суперкомпьютеру потребовалось бы несколько десятков лет, за несколько секунд может решить квантовый компьютер.

↑ Как узнать производительность в Flops компьютера

Измерить производительность в Flops своего компьютера можно с помощью инструмента оверклокеров и тестировщиков - бесплатной утилиты LinX. Она используется для стресс-тестирования компьютеров, в качестве дополнительной функции предусматривает экспресс-тест измерения производительности в Flops. Для более точного измерения лучше использовать утилиту LinX в среде WinPE. Кстати, она включена в состав WinPE 11-10-8 Sergei Strelec.

В окошке утилиты запускаем тест кнопкой «Start». И по итогу проведения теста получаем разные значения производительности компьютера в GFlops в столбце, соответственно, «GFlops». Пиковое значение указывается внизу. Оно и будет ответом на вопрос, сколько Flops, точнее GFlops у нашего компьютера.