Kedu ihe bụ Teraflop? Ntuziaka kacha mma maka TFLOPS, Arụmọrụ na Ngwa Ngwa nke Ụwa

I. Okwu mmalite

N'ụwa nke kọmpụta na-arụ ọrụ nke ọma, usoro ahụ teraflop-ma ọ bụ TFLOPS- bụ ihe dị mkpa maka kọmputa ike mgbakọ. A teraflop na-anọchi anya ikike ịrụ ọrụ otu puku ijeri na-ese n'elu mmiri kwa nkeji, na-eme ka ọ bụrụ usoro ọkọlọtọ maka ọnụọgụ raw nhazi arụmọrụ. A na-eji metrik a atụnyere ọtụtụ ebe CPUs, GPUs, na ọbụna supercomputers, ikwe ka ndị injinia, ndị na-egwu egwuregwu, na ndị na-eme nchọpụta ghọta otú data usoro nwere ike isi hazie na oge enyere.

Nghọta TFLOPS dị mkpa n'ihi na ọ na-enye nghọta n'ime ike igwe ijikwa ya ibu ọrụ gbakọọ ọnụ dị ka:

• Ihe ngosi sayensị (ụdị ihu igwe, ihe omimi nke ihe omimi)

• Ịgba egwu na eserese eserese (nchọgharị ray ozugbo, egwuregwu 4K)

• Amamịghe echiche na ọzụzụ igwe mmụta

• Nnukwu data nchịkọta na ọrụ mgbako igwe ojii

Mgbe ọsọ elekere (GHz) na isi ọnụ na-akpọsakarị, teraflops nye nkọwa doro anya nke arụmọrụ ese n'elu mmiri, nke dị oke mkpa maka ngwa chọrọ mgbako mgbakọ na mwepụ. Akụkọ a na-enyocha Kedu ihe bụ teraflop, ka esi atụ TFLOPS, ha ngwa n'ezie, na ihe ha pụtara ngwaọrụ kọmputa ọgbara ọhụrụ- site na consoles egwuregwu ruo GPU data center ike AI.

II. Ihe ndị bụ isi nke Ọrụ Na-ese n'elu mmiri (FLOPS)

Na isi nghọta a teraflop bụ echiche nke FLOPS-Arụ ọrụ na-ese n'elu mmiri kwa nkeji. FLOP na-atụ ikike nke sistemu kọmputa ịrụ otu mgbako n'elu mmiri, dị ka mgbakwunye, mwepu, mmụba, ma ọ bụ nkewa nke ezigbo ọnụọgụgụ nwere ntụpọ iri. N'ihi na ọtụtụ ngwa ọgbara ọhụrụ-dị ka simulations sayensị, AI ọzụzụ, na Ihe ngosi 3D- dabere kpamkpam na mgbakọ na mwepụ na-ese n'elu mmiri, FLOPS aghọwo ọkọlọtọ ọla edo maka atụ arụmọrụ kọmputa.

FLOPS Prefix Hierarchy

Ntọala mgbakọ na mwepụ na-ese n'elu mmiri

A na-anọchi anya nọmba na-ese n'elu mmiri site na iji IEEE-754 ọkọlọtọ, nke gụnyere:

• Tinye akara (nke dị mma ma ọ bụ nke ọjọọ)

• Exponent (ọnụ ọgụgụ dị ukwuu)

• Mantissa/ Akụkụ (nkọwa nkenke)

Dị iche nkenke ọkwa metụta arụmọrụ na izi ezi:

• FP64 (nkenke ziri ezi ugboro abụọ): Eji ya nchọpụta sayensị ebe izi ezi dị oke egwu

• FP32 (otu-nkenke): Common in GPUs maka egwuregwu na eserese

• FP16 (nkenke ziri ezi): Na-abawanye na-eji na AI na mmụta igwe iji melite ọsọ na arụmọrụ

Ihe kpatara FLOPS ji dị mkpa

N'adịghị ka ọsọ elekere (GHz) ma ọ bụ isi ọnụ, nke na-egosi nkọwa ngwaike raw, FLOPS na-egosipụta ngwa ngwa mgbakọ na mwepụ. Nke a na-eme FLOPS dị mkpa maka nyocha HPC ụyọkọ, GPU data center, na AI accelerators, ebe nhazi nhazi na ezigbo oge arụmọrụ dị mkpa.

III. Kedu ihe bụ Teralops (TFLOPS)

A teraflop— a na-akpọchikarị ya dị ka TFLOPS— bụ ụzọ a haziri ahazi iji tụọ arụmọrụ kọmputa. Okwu ahụ jikọtara "nke ahụ" (pụtara puku ijeri) na "flop" (arụ ọrụ n'elu mmiri), na-anọchi anya ikike nke ihe nrụpụta ma ọ bụ sistemu ịrụ ọrụ otu puku ijeri na-ese n'elu mmiri kwa nkeji. N'ikwu ya n'ụzọ ọzọ, igwe kwadoro na 1 TFLOP nwere ike ịgbakọ 1,000,000,000,000 kwa sekọnd ọ bụla.

Onodu na ihe bara uru pụtara

N'okwu nke ụwa, TFLOPS bụ a metrik throughput, ọ bụghị ihe na-egosi kpọmkwem otú ọ na-adị kọmputa “ngwa ngwa. Ọ dị mkpa karịsịa mgbe ị na-enyocha ngwaike na-arụ ọrụ nhazi nhazi, dị ka:

• GPUs maka egwuregwu, ihe ngosi 3D, na nchọta ray

• CPUs eji na nkà mmụta sayensị kọmputa na simulation arụ ọrụ

• AI accelerators na NPU maka ọzụzụ mmụta miri emi na ntinye aka

• Supercomputer n'ime HPC gburugburu ijikwa ụdị mgbagwoju anya

Ogo TFLOPS na ngwaike

Ngwa ọgbara ọhụrụ na-akpọsakarị arụmọrụ TFLOPS dị ka ụzọ isi gosipụta ike mgbako:

• Ịgba egwu Consoles - Xbox Series X: 12 TFLOPS, PlayStation 5: ~ 10 TFLOPS

• GPU ndị dị elu - NVIDIA RTX 4090: 82+ FP32 TFLOPS

• Supercomputer - Frontier (ORNL): karịrị 1.1 exaflops (1,100,000 TFLOPS)

TFLOPS vs metrik ndị ọzọ

Mgbe ọsọ elekere (GHz) na-atụle cycles kwa nkeji; TFLOPS na-atụle ntinye n'ezie na-ese n'elu mmiri. Ndị nhazi abụọ nwere ogo GHz nwere ike ịdị iche na TFLOPS dabere na ya isi ọnụ, akụkụ vector, na ntuziaka tent (SIMD, FMA).

Nghọta teraflops na-enyere ndị injinia, ndị egwuregwu, na ndị nyocha aka ịchọpụta ikike sistemu nwere ime ihe ibu ọrụ gbakọọ ọnụ, site na ọzụzụ nlereanya AI ka ezigbo oge na-enye na simulations sayensị.

IV. Ntụle, akara akara na eziokwu

Mgbe TFLOPS na-enye a theoretical atụ nke ike kọmputa, nke arụmọrụ n'ezie enwetara na ezigbo ọrụ nwere ike ịdị iche iche. Nghọta otú e si atụ teraflops bụ isi ihe na-akọwa ọnụọgụgụ ebipụtara nke ọma.

Usoro iwu vs. TFLOPS na-adịgide adịgide

Ndị na-emepụta ihe na-akpọsakarị TFLOPS kacha elu usoro iwu, gbakọọ site na iji:

Usoro:
TFLOPS = Ọnụọgụ nke Cores × Ọsọ elekere × FLOPs kwa okirikiri

Nke a na-ewere ojiji zuru oke, yana isi ọ bụla na-agba ọsọ na oke ọsọ na-enweghị nkwụsị. Na omume, TFLOPS kwadoro na-adịkarị ala n'ihi:

• Oke bandwit ebe nchekwa - ntanetịime data iji nwayọọ na-ebelata ntinye

• Nkịtị nkuzi - ịdabere na-egbochi 100% itinye n'ọrụ

• Thermal throttling - okpomọkụ nwere ike belata ọsọ elekere n'okpuru ibu dị arọ

• Ngwanrọ adịghị arụ ọrụ - adịghị mma njikarịcha na-ekpochapụ ihe onwunwe

Ngwa benchmarking

ọkọlọtọ ụlọ ọrụ benchmarks nyere aka tụọ ezigbo ụwa arụmọrụ ese n'elu mmiri:

• LINPACK Benchmark - eji na Ndepụta supercomputer TOP500, na-emesi ike ịrụ ọrụ FP64 (nkenke ziri ezi okpukpu abụọ).

• SPEC CPU - na-enyocha arụmọrụ CPU n'ofe ọtụtụ ọrụ

• 3DMark / GFXBench - tụọ GPU TFLOPS arụmọrụ maka egwuregwu na inye

Mmetụta-Ezigbo Ụwa

Na-atụnyere ngwaọrụ naanị na Ogo TFLOPS nwere ike iduhie. GPU nwere ọtụtụ TFLOPS nwere ike ka na-arụ ọrụ nke ọma ma ọ bụrụ na o zughị oke ebe nchekwa bandwit ma ọ bụ ndị ọkwọ ụgbọala na-adịghị arụ ọrụ. N'otu aka ahụ, CPU TFLOPS enwere ike kpachie ya site na ndakọrịta ọkwa ọkwa nkuzi ma ọ bụ nha cache.

Maka ndị ọkachamara na HPC, ọzụzụ nlereanya AI, ma ọ bụ nchọpụta sayensị, ọ dị mkpa ile anya metrik arụmọrụ kwadoro, ike arụmọrụ, na akara nrịbama arụrụ arụ ọrụ iji nweta foto ziri ezi nke sistemu ezi mgbako ike. Ọ bụrụ na ị na-achọ kọmpụta mmepụta ihe maka mkpa kọmpụta gị dị elu, biko pịa rackmount pc, pc agbakwunyere, wdg.

V. Ngwa nke Teraflops

Ihe ọ pụtara TFLOPS gafere tiori — ya ezi uru na-hụrụ na ngwa n'ezie ebe achọrọ nnukwu ntinye mgbakọ na mwepụ. Sistemu nwere elu ọkwa teraflop ime nke ọma nhazi nhazi ihe aga-eme, na-enye ike ọhụrụ n'ime ụlọ ọrụ site na egwuregwu gaa na nchọpụta sayensị.

Egwuregwu na eserese

N'ime ụlọ ọrụ egwuregwu, TFLOPS mmetụta ozugbo arụmọrụ eserese na etiti ọnụego. GPUs na TFLOPS dị elu nwere ike hazie karịa vertices, pikselụ, na shaders, na-enyere:

• Ịchọta ụzarị ọkụ n'ezie maka ọkụ ọkụ dị ndụ

• Ihe ngosi 4K na 8K na elu etiti ọnụego

• Ahụmahụ VR na AR na ala latency

Dịka ọmụmaatụ, ndị Xbox Series X (12 TFLOPS) na PlayStation 5 (~ 10 TFLOPS) wepụta ogo eserese PC dị nso site n'ịkwalite GPU gbakọọ ike tụrụ na teraflops.

Ọgụgụ isi Artificial na mmụta igwe

AI na-arụ ọrụ— karịsịa ọzụzụ mmụta miri emi-chọrọ ọtụtụ puku ijeri matrix multiplications na arụ ọrụ vector. TFLOPS dị elu GPUs, dị ka NVIDIA's A100 na H100, nyefee narị narị TFLOPS (FP16/FP8) iji mee ngwa ngwa:

• Ọzụzụ netwọkụ akwara

• Ntụle oge

• Usoro nkwanye

• Generative AI ụdị

Kọmputa na-arụ ọrụ dị elu (HPC)

N'ime HPC ụyọkọ na supercomputers, TFLOPS na PFLOPS ratings dị oke mkpa maka ịgba ọsọ:

• Ntugharị ihu igwe na ihu igwe

• Ọnọdụ molecular na nchọpụta ọgwụ

• Astrophysics modeling

• Nyocha ihe ize ndụ ego

Nhazi data na ibu ọrụ igwe ojii

Ndị na-eweta igwe ojii kpọsaanụ TFLOPS kwa ọmụmaatụ iji duzie ndị ahịa na-ahọrọ ọnụ ọnụ maka nnukwu data nchịkọta, transcoding vidiyo, ma ọ bụ nhazi oge IoT.

Na mpempe, teraflops na-enyere ihe ọhụrụ aka ebe ọ bụla achọrọ mgbako dị elu, kpọmkwem, nke yiri ya—na-eme ka ha bụrụ metrik etiti maka nyocha. CPU ọgbara ọhụrụ, GPUs na AI accelerators.

VI. Uru & oke nke TFLOPS dị ka metrik

Mgbe TFLOPS aghọwo ihe a na-ahụta nke ọma n'ebe nile arụmọrụ kọmputa, ọ dị mkpa ịghọta ma ya ike na adịghị ike.

Uru nke TFLOPS

TFLOPS na-enye a doro anya, nha nha nke processor ma ọ bụ Ọrụ GPU na-ese n'elu mmiri, na-eme ka ọ baa uru maka:

• Akụrụngwa atụnyere - Enwere ike ịtụle CPUs, GPUs na supercomputers n'ọtụtụ nkịtị (pịa ebe a maka PC ụlọ ọrụ na GPU, Laptọọpụ siri ike na GPU)

• Ikike ịgbakọ nha nha – oké egwu maka HPC ụyọkọ, AI ọzụzụ, na ọrụ nkà mmụta sayensị

• Ịmata usoro arụmọrụ - na-enyere aka soro ọganihu ọgbọ (dịka, gigaflops → teraflops → petaflops)

• Ịre ahịa na nkọwapụta doro anya - otu ọnụọgụgụ nke na-ekwupụta ikike ịgbakọ usoro iwu

Metiriki a dị irè karịsịa maka ibu ọrụ na-adabere na ya myirịta na-ese n'elu mmiri-ebe mgbako, dị ka Ihe ngosi 3D, ọzụzụ netwọk neural, ma ọ bụ iṅomi ihu igwe.

Oke na echiche na-ezighi ezi

Agbanyeghị, TFLOPS abụghị foto zuru oke arụ ọrụ sistemu arụ ọrụ. Ọtụtụ ihe nwere ike ime ka ngwaọrụ nwere TFLOPS dị elu rụọ ọrụ nke ọma n'ezie:

• Ihe mgbochi bandwit ebe nchekwa – data oke itinye n'ọrụ

• Ngwanrọ adịghị arụ ọrụ - koodu kachasị mma enweghị ike iji ike ịgbakọ zuru oke

• Thermal throttling & ike oke - ọsọ ọsọ elekere na-adịgide adịgide na-ebelata ezigbo mmepụta

• Ụdị nkenkenke dị iche iche - FP16, FP32, FP64 arụmọrụ dịgasị iche n'ofe ụkpụrụ ụlọ

 
 
TFLOPS = (Ọnụ ọgụgụ nke Cores × Ọsọ elekere × FLOPs kwa okirikiri) ÷ 1 , 000 , 000 , 000 , 000