តើ Teraflop ជាអ្វី? មគ្គុទ្ទេសក៍ចុងក្រោយចំពោះ TFLOPS ការអនុវត្ត និងកម្មវិធីពិភពលោកពិត

I. សេចក្តីផ្តើម

នៅក្នុងពិភពនៃ ការគណនាដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់។, ពាក្យ teraflop- ឬ TFLOPS- ជារង្វាស់សំខាន់នៃកុំព្យូទ័រ ថាមពលគណនា. ក teraflop តំណាងឱ្យសមត្ថភាពក្នុងការអនុវត្ត ប្រតិបត្តិការចំណុចអណ្តែតមួយពាន់ពាន់លានក្នុងមួយវិនាទីធ្វើឱ្យវាជាវិធីស្ដង់ដារក្នុងការកំណត់បរិមាណឆៅ ដំណើរការដំណើរការ. ម៉ែត្រនេះត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយដើម្បីប្រៀបធៀប ស៊ីភីយូ, GPUs, និងសូម្បីតែ កុំព្យូទ័រទំនើបអនុញ្ញាតឱ្យវិស្វករ អ្នកលេងហ្គេម និងអ្នកស្រាវជ្រាវយល់ពីចំនួនទិន្នន័យដែលប្រព័ន្ធអាចដំណើរការក្នុងរយៈពេលដែលបានកំណត់។

ការយល់ដឹង TFLOPS មានសារៈសំខាន់ព្រោះវាផ្តល់នូវការយល់ដឹងអំពីសមត្ថភាពរបស់ម៉ាស៊ីនក្នុងការដោះស្រាយ បន្ទុកការងារដែលពឹងផ្អែកលើការគណនា ដូចជា៖

• ការក្លែងធ្វើវិទ្យាសាស្ត្រ (គំរូអាកាសធាតុ ឌីណាមិកម៉ូលេគុល)

• ការលេងហ្គេម និងការបង្ហាញក្រាហ្វិក (ការតាមដានកាំរស្មីពេលវេលាពិត ការលេងហ្គេម 4K)

• បញ្ញាសិប្បនិម្មិត និង ការបណ្តុះបណ្តាលម៉ាស៊ីន

• ការវិភាគទិន្នន័យធំ និង កិច្ចការកុំព្យូទ័រលើពពក

ខណៈពេលដែល ល្បឿននាឡិកា (GHz) និង រាប់ស្នូល ជាញឹកញាប់ត្រូវបានផ្សព្វផ្សាយ, teraflops ផ្តល់រូបភាពកាន់តែច្បាស់ ការអនុវត្តចំណុចអណ្តែតដែលមានសារៈសំខាន់សម្រាប់កម្មវិធីដែលទាមទារការគណនាគណិតវិទ្យាច្បាស់លាស់។ អត្ថបទនេះស្វែងយល់ តើ teraflop គឺជាអ្វី, របៀបដែល TFLOPS ត្រូវបានវាស់របស់ពួកគេ។ កម្មវិធីពិភពពិតនិងអ្វីដែលពួកគេមានន័យសម្រាប់ ឧបករណ៍កុំព្យូទ័រទំនើប- ពីកុងសូលហ្គេមទៅ មជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យ GPUs ថាមពល AI ។

II. មូលដ្ឋានគ្រឹះនៃប្រតិបត្តិការចំណុចអណ្តែត (FLOPS)

ជាស្នូលនៃការយល់ដឹង ក teraflop គឺជាគំនិតនៃ FLOPS—ប្រតិបត្តិការចំណុចអណ្តែតក្នុងមួយវិនាទី. FLOP វាស់សមត្ថភាពនៃប្រព័ន្ធកុំព្យូទ័រដើម្បីដំណើរការតែមួយ ការគណនាចំណុចអណ្តែតដូចជាការបូក ដក គុណ ឬចែកចំនួនពិតដែលមានចំនុចទសភាគ។ ដោយសារតែកម្មវិធីទំនើបភាគច្រើន - ដូចជា ការក្លែងធ្វើវិទ្យាសាស្ត្រ, ការបណ្តុះបណ្តាល AI, និង ការបង្ហាញ 3D- ពឹងផ្អែកខ្លាំងលើនព្វន្ធចំណុចអណ្តែតទឹក FLOPS បានក្លាយជាស្តង់ដារមាស សម្រាប់ការវាស់វែង ការអនុវត្តកុំព្យូទ័រ.

ឋានានុក្រមបុព្វបទ FLOPS

មូលដ្ឋានគ្រឹះនព្វន្ធចំណុចអណ្តែត

លេខចំណុចអណ្តែតត្រូវបានតំណាងដោយប្រើលេខ ស្តង់ដារ IEEE-754, រួមមានៈ

• ចុះហត្ថលេខាបន្តិច (វិជ្ជមាន ឬអវិជ្ជមាន)

• និទស្សន្ត (ទំហំនៃចំនួន)

• Mantissa/ប្រភាគ (ព័ត៌មានលម្អិតច្បាស់លាស់)

ខុសគ្នា កម្រិតភាពជាក់លាក់ ប៉ះពាល់ដល់ដំណើរការ និងភាពត្រឹមត្រូវ៖

• FP64 (ភាពជាក់លាក់ទ្វេដង)៖ ប្រើក្នុង ការស្រាវជ្រាវវិទ្យាសាស្ត្រ កន្លែងដែលភាពត្រឹមត្រូវមានសារៈសំខាន់

• FP32 (ភាពជាក់លាក់តែមួយ)៖ ទូទៅនៅក្នុង GPUs សម្រាប់ហ្គេម និងក្រាហ្វិក

• FP16 (ភាពជាក់លាក់ពាក់កណ្តាល)៖ កាន់តែប្រើក្នុង AI និងការរៀនម៉ាស៊ីន ដើម្បីកែលម្អល្បឿន និងប្រសិទ្ធភាព

ហេតុអ្វី FLOPS សំខាន់

មិនដូច ល្បឿននាឡិកា (GHz) ឬ រាប់ស្នូលដែលបង្ហាញលក្ខណៈពិសេសផ្នែករឹងឆៅ, FLOPS ឆ្លុះបញ្ចាំងដោយផ្ទាល់នូវលទ្ធផលគណិតវិទ្យា. នេះធ្វើឱ្យ FLOPS មិនអាចខ្វះបានសម្រាប់ការវាយតម្លៃ ចង្កោម HPC, មជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យ GPUs, និង ឧបករណ៍បង្កើនល្បឿន AIកន្លែងណា ដំណើរការប៉ារ៉ាឡែល និង ការសម្តែងពេលវេលាពិត ចាំបាច់។

III. តើ Teraflops (TFLOPS) ជាអ្វី?

ក teraflop- ជាញឹកញាប់អក្សរកាត់ថា TFLOPS- ជា​វិធី​ស្ដង់ដារ​ក្នុង​ការ​វាស់វែង ការអនុវត្តកុំព្យូទ័រ. ពាក្យរួមបញ្ចូលគ្នា "នោះ" (អត្ថន័យ ពាន់ពាន់លាន) និង "ផ្លុំ" (ប្រតិបត្តិការចំណុចអណ្តែត) ដែលតំណាងឱ្យសមត្ថភាពរបស់ processor ឬប្រព័ន្ធដើម្បីដំណើរការ ប្រតិបត្តិការចំណុចអណ្តែតមួយពាន់ពាន់លានក្នុងមួយវិនាទី. ម៉្យាងទៀតម៉ាស៊ីនបានវាយតម្លៃនៅ 1 TFLOP អាចអនុវត្តការគណនា 1,000,000,000,000 រៀងរាល់វិនាទី។

បរិបទ និងអត្ថន័យជាក់ស្តែង

នៅក្នុងន័យជាក់ស្តែង, TFLOPS គឺក ម៉ែត្រឆ្លងកាត់មិនមែនជាសូចនាករផ្ទាល់នៃអារម្មណ៍ "លឿន" របស់កុំព្យូទ័រនោះទេ។ វាមានសារៈសំខាន់ជាពិសេសនៅពេលវាយតម្លៃផ្នែករឹងដែលដំណើរការ ដំណើរការប៉ារ៉ាឡែលដូចជា៖

• GPUs សម្រាប់ការលេងហ្គេម ការបង្ហាញ 3D និងការតាមដានកាំរស្មី

• ស៊ីភីយូ ប្រើក្នុង ការគណនាវិទ្យាសាស្ត្រ និងការក្លែងធ្វើបន្ទុកការងារ

• ឧបករណ៍បង្កើនល្បឿន AI និង NPUs សម្រាប់​ការ​បណ្តុះ​បណ្តាល​ការ​សិក្សា​ស៊ី​ជម្រៅ​និង​ការ​សន្និដ្ឋាន

• កុំព្យូទ័រទំនើប នៅក្នុង បរិស្ថាន HPC ការគ្រប់គ្រងគំរូស្មុគស្មាញ

ការវាយតម្លៃ TFLOPS នៅក្នុងផ្នែករឹង

ឧបករណ៍ទំនើបតែងតែផ្សព្វផ្សាយ ការអនុវត្ត TFLOPS ជាវិធីមួយដើម្បីបង្ហាញពីអំណាចគណនា៖

• កុងសូលហ្គេម - Xbox Series X: 12 TFLOPS, PlayStation 5: ~10 TFLOPS

• GPU កម្រិតខ្ពស់ - NVIDIA RTX 4090: 82+ FP32 TFLOPS

• កុំព្យូទ័រទំនើប - Frontier (ORNL)៖ លើស 1.1 exaflops (1,100,000 TFLOPS)

TFLOPS ធៀបនឹងម៉ែត្រផ្សេងទៀត។

ខណៈពេលដែល ល្បឿននាឡិកា (GHz) វាស់វដ្តក្នុងមួយវិនាទី, TFLOPS វាស់ការឆ្លងកាត់ចំណុចអណ្តែតទឹកពិតប្រាកដ. ដំណើរការពីរដែលមានអត្រា GHz ស្រដៀងគ្នាអាចខុសគ្នាខ្លាំងនៅក្នុង TFLOPS អាស្រ័យលើ រាប់ស្នូល, ឯកតាវ៉ិចទ័រ, និង សំណុំការណែនាំ (SIMD, FMA)។

ការយល់ដឹង teraflops ជួយវិស្វករ អ្នកលេងហ្គេម និងអ្នកស្រាវជ្រាវវាស់ស្ទង់សមត្ថភាពរបស់ប្រព័ន្ធក្នុងការដោះស្រាយ បន្ទុកការងារដែលពឹងផ្អែកលើការគណនា, ពី ការបណ្តុះបណ្តាលគំរូ AI ទៅ ការបង្ហាញពេលវេលាពិត និង ការក្លែងធ្វើវិទ្យាសាស្ត្រ.

IV. ការវាស់វែង លក្ខណៈវិនិច្ឆ័យ និងការពិត

ខណៈពេលដែល TFLOPS ផ្តល់នូវការវាស់វែងទ្រឹស្តី ថាមពលកុំព្យូទ័រ, នេះ។ ការអនុវត្តជាក់ស្តែង ការសម្រេចបាននៅក្នុងបន្ទុកការងារពិតប្រាកដអាចប្រែប្រួលយ៉ាងខ្លាំង។ ការយល់ដឹង របៀបដែល teraflops ត្រូវបានវាស់ គឺជាគន្លឹះក្នុងការបកស្រាយលេខដែលបានបោះពុម្ពត្រឹមត្រូវ។

ទ្រឹស្តីធៀបនឹង TFLOPS ដែលមាននិរន្តរភាព

ក្រុមហ៊ុនផលិតតែងតែផ្សព្វផ្សាយ TFLOPS ទ្រឹស្តីកំពូលគណនាដោយប្រើ៖

រូបមន្ត៖
TFLOPS = ចំនួនស្នូល × ល្បឿននាឡិកា × FLOPs ក្នុងមួយវដ្ត

នេះសន្មត់ថាការប្រើប្រាស់បានល្អឥតខ្ចោះ ដោយរាល់ស្នូលដំណើរការក្នុងល្បឿនពេញដោយមិនមានការរំខាន។ នៅក្នុងការអនុវត្ត, TFLOPS ដែលមាននិរន្តរភាព ជាញឹកញាប់ទាបជាងដោយសារតែ៖

• ដែនកំណត់ល្បឿននៃអង្គចងចាំ - ចំណីទិន្នន័យយឺតកាត់បន្ថយការបញ្ជូន

• ការស្ទះនៃការណែនាំ - ភាពអាស្រ័យរារាំងការប្រើប្រាស់ 100%

• ការបិទកម្តៅ - កំដៅអាចបន្ថយល្បឿននាឡិកាក្រោមបន្ទុកធ្ងន់

• ភាពគ្មានប្រសិទ្ធភាពនៃកម្មវិធី - ការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពមិនល្អធ្វើឱ្យខ្ជះខ្ជាយធនធានគណនា

ឧបករណ៍កំណត់ចំណាំ

ស្តង់ដារឧស្សាហកម្ម ស្តង់ដារ ជួយវាស់ពិភពពិត ការអនុវត្តចំណុចអណ្តែត:

• LINPACK Benchmark - ប្រើក្នុង បញ្ជីកំពូលកុំព្យូទ័រ TOP500សង្កត់ធ្ងន់លើការអនុវត្ត FP64 (ភាពជាក់លាក់ពីរដង)

• ស៊ីភីយូ SPEC - វាយតម្លៃប្រសិទ្ធភាពស៊ីភីយូលើបន្ទុកការងារច្រើន។

• 3DMark / GFXBench - រង្វាស់ GPU TFLOPS ការសម្តែងសម្រាប់ការលេងហ្គេម និងការបង្ហាញ

ភាពជាក់ស្តែងនៃពិភពលោក

ការប្រៀបធៀបឧបករណ៍តែមួយគត់នៅលើ ការវាយតម្លៃ TFLOPS អាចត្រូវបានបំភាន់។ GPU ដែលមាន TFLOPS ច្រើនអាចនៅតែដំណើរការបាន បើវាមិនគ្រប់គ្រាន់ កម្រិតបញ្ជូនអង្គចងចាំ ឬអ្នកបើកបរគ្មានប្រសិទ្ធភាព។ ដូចគ្នានេះដែរ ស៊ីភីយូ TFLOPS អាចត្រូវបានកំណត់ដោយភាពស្របគ្នាកម្រិតការណែនាំ ឬទំហំឃ្លាំងសម្ងាត់។

សម្រាប់អ្នកជំនាញនៅក្នុង HPC, ការបណ្តុះបណ្តាលគំរូ AI, ឬ ការស្រាវជ្រាវវិទ្យាសាស្ត្រវាជារឿងសំខាន់ក្នុងការមើល រង្វាស់នៃការអនុវត្តប្រកបដោយនិរន្តរភាពប្រសិទ្ធភាពថាមពល និង បទដ្ឋានជាក់លាក់នៃបន្ទុកការងារ ដើម្បីទទួលបានរូបភាពត្រឹមត្រូវនៃប្រព័ន្ធ សមត្ថភាពគណនាពិតប្រាកដ. ប្រសិនបើអ្នកកំពុងស្វែងរកកុំព្យូទ័រឧស្សាហកម្មសម្រាប់តម្រូវការកុំព្យូទ័រដែលដំណើរការខ្ពស់របស់អ្នក សូមចុច rackmount កុំព្យូទ័រ, កុំព្យូទ័រដែលបានបង្កប់ល។

V. កម្មវិធីនៃ Teraflops

សារៈសំខាន់នៃ TFLOPS លើសពីទ្រឹស្តី - តម្លៃពិតរបស់វាត្រូវបានមើលឃើញនៅក្នុង កម្មវិធីពិភពពិត ដែលជាកន្លែងដែលមានដំណើរការគណនាដ៏ធំត្រូវបានទាមទារ។ ប្រព័ន្ធដែលមានកម្រិតខ្ពស់ ការវាយតម្លៃ teraflop excel ក្នុង ដំណើរការប៉ារ៉ាឡែល ភារកិច្ច ផ្តល់ថាមពលដល់ការច្នៃប្រឌិតក្នុងឧស្សាហកម្មពីហ្គេមទៅ ការស្រាវជ្រាវវិទ្យាសាស្ត្រ.

ហ្គេម និងក្រាហ្វិក

នៅក្នុងឧស្សាហកម្មហ្គេម។ TFLOPS ឥទ្ធិពលផ្ទាល់ ដំណើរការក្រាហ្វិក និង អត្រាស៊ុម. GPUs ជាមួយនឹង TFLOPS ខ្ពស់អាចដំណើរការបានច្រើន។ កំពូល, ភីកសែល, និង ស្រមោលបើក៖

• ការតាមដានកាំរស្មីពេលវេលាពិត សម្រាប់ពន្លឺជីវិត

• ការបង្ហាញ 4K និង 8K នៅអត្រាស៊ុមខ្ពស់ជាង

• បទពិសោធន៍ VR និង AR ជាមួយនឹងភាពយឺតយ៉ាវទាប

ឧ Xbox Series X (12 TFLOPS) និង PlayStation 5 (~10 TFLOPS) ផ្តល់នូវគុណភាពក្រាហ្វិកជិតដល់កម្រិតកុំព្យូទ័រដោយប្រើប្រាស់ឥទ្ធិពល ថាមពលគណនា GPU វាស់នៅក្នុង teraflops ។

បញ្ញាសិប្បនិម្មិត និងការរៀនម៉ាស៊ីន

បន្ទុកការងារ AI- ជាពិសេស ការបណ្តុះបណ្តាលការរៀនសូត្រជ្រៅ- ត្រូវការរាប់លាន គុណម៉ាទ្រីស និង ប្រតិបត្តិការវ៉ិចទ័រ. TFLOPS ខ្ពស់។ GPUsដូចជា NVIDIA ជាដើម។ A100 និង H100ផ្តល់ TFLOPS រាប់រយ (FP16/FP8) ដើម្បីបង្កើនល្បឿន៖

• ការបណ្តុះបណ្តាលបណ្តាញសរសៃប្រសាទ

• ការសន្និដ្ឋានតាមពេលវេលាជាក់ស្តែង

• ប្រព័ន្ធណែនាំ

• ម៉ូដែល AI ជំនាន់

កុំព្យូទ័រដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ (HPC)

ក្នុង ចង្កោម HPC និង កុំព្យូទ័រទំនើប, TFLOPS និង PFLOPS ការវាយតម្លៃមានសារៈសំខាន់សម្រាប់ការដំណើរការ៖

• ការក្លែងធ្វើអាកាសធាតុ និងអាកាសធាតុ

• ឌីណាមិកម៉ូលេគុល និងការរកឃើញថ្នាំ

• គំរូរូបវិទ្យា

• ការវិភាគហានិភ័យហិរញ្ញវត្ថុ

ដំណើរការទិន្នន័យ និងបន្ទុកការងារលើពពក

អ្នកផ្តល់សេវាពពក ផ្សាយពាណិជ្ជកម្ម TFLOPS ក្នុងមួយឧទាហរណ៍ ដើម្បីណែនាំអតិថិជនជ្រើសរើសថ្នាំងកុំព្យូទ័រសម្រាប់ ការវិភាគទិន្នន័យធំ, ការបម្លែងវីដេអូ, ឬ ដំណើរការ IoT ពេលវេលាពិត.

និយាយឱ្យខ្លី teraflops បើកការច្នៃប្រឌិត គ្រប់ទីកន្លែងដែលបរិមាណខ្ពស់ ច្បាស់លាស់ ការគណនាប៉ារ៉ាឡែលត្រូវបានទាមទារ - ធ្វើឱ្យពួកវាជាម៉ែត្រកណ្តាលសម្រាប់ការវាយតម្លៃ ស៊ីភីយូ ជីភីយូ និងឧបករណ៍បង្កើនល្បឿន AI ទំនើប.

VI. គុណសម្បត្តិ និងដែនកំណត់នៃ TFLOPS ជាម៉ែត្រ

ខណៈពេលដែល TFLOPS បានក្លាយជាសូចនាករដែលទទួលស្គាល់យ៉ាងទូលំទូលាយ ការអនុវត្តកុំព្យូទ័រវាចាំបាច់ក្នុងការយល់ទាំងពីររបស់វា។ ភាពខ្លាំង និង កង្វះខាត.

គុណសម្បត្តិនៃ TFLOPS

TFLOPS ផ្តល់ ច្បាស់លាស់, រង្វាស់បរិមាណ នៃខួរក្បាលឬ ដំណើរការចំណុចអណ្តែតទឹករបស់ GPUធ្វើឱ្យវាមានប្រយោជន៍សម្រាប់៖

• ការប្រៀបធៀបផ្នែករឹង - ស៊ីភីយូ GPUs និង supercomputers អាចត្រូវបានវាយតម្លៃលើមាត្រដ្ឋានទូទៅ (ចុចទីនេះសម្រាប់ កុំព្យូទ័រឧស្សាហកម្មជាមួយ GPU, កុំព្យូទ័រយួរដៃដែលរឹងមាំជាមួយ GPU)

• ការគណនាទំហំសមត្ថភាព - សំខាន់សម្រាប់ ចង្កោម HPC, ការបណ្តុះបណ្តាល AI, និង បន្ទុកវិទ្យាសាស្ត្រ

• កំណត់និន្នាការនៃការអនុវត្ត - ជួយតាមដានការកែលម្អជំនាន់ (ឧទាហរណ៍ gigaflops → teraflops → petaflops)

• ភាពច្បាស់លាស់នៃទីផ្សារ និងការបញ្ជាក់ - លេខតែមួយដែលទាក់ទងសក្តានុពលគណនាតាមទ្រឹស្តី

ម៉ែត្រនេះមានប្រសិទ្ធភាពជាពិសេសសម្រាប់បន្ទុកការងារដែលពឹងផ្អែកខ្លាំងលើ ការគណនាចំណុចអណ្តែតប៉ារ៉ាឡែល, ដូចជា ការបង្ហាញ 3D, ការបណ្តុះបណ្តាលបណ្តាញសរសៃប្រសាទ, ឬ គំរូអាកាសធាតុ.

ដែនកំណត់ និងការយល់ខុស

ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ TFLOPS មិនមែនជារូបភាពពេញលេញទេ។ នៃដំណើរការប្រព័ន្ធ។ កត្តាជាច្រើនអាចបណ្តាលឱ្យឧបករណ៍ដែលមាន TFLOPS ខ្ពស់ដំណើរការកាន់តែអាក្រក់នៅក្នុងកិច្ចការជាក់ស្តែង៖

• ដែនកំណត់ល្បឿននៃអង្គចងចាំ - ការអត់ឃ្លានទិន្នន័យកំណត់ការប្រើប្រាស់

• ភាពគ្មានប្រសិទ្ធភាពនៃកម្មវិធី - កូដដែលបានធ្វើឱ្យប្រសើរតិចតួចមិនអាចទាញយកសមត្ថភាពកុំព្យូទ័រពេញលេញបានទេ។

• ការបិទបើកកម្ដៅ និងកម្រិតថាមពល - ល្បឿននាឡិកាដែលមាននិរន្តរភាពទាបកាត់បន្ថយទិន្នផលពិត

• របៀបភាពជាក់លាក់ខុសៗគ្នា - ដំណើរការ FP16, FP32, FP64 ប្រែប្រួលតាមស្ថាបត្យកម្ម

 
 
TFLOPS = (ចំនួនស្នូល × ល្បឿននាឡិកា × FLOPs ក្នុងមួយវដ្ត) ÷ 1 , 000 , 000 , 000 , 000