ටෙරාෆ්ලොප් යනු කුමක්ද? TFLOPS, කාර්ය සාධනය සහ සැබෑ ලෝක යෙදුම් සඳහා අවසාන මාර්ගෝපදේශය

I. හැඳින්වීම

ලෝකයේ ඉහළ කාර්යසාධන පරිගණකකරණය, නියමය ටෙරාෆ්ලොප්—හෝ TFLOPS— යනු පරිගණකයක තීරණාත්මක මිනුමක් වේ පරිගණක බලය. ඒ ටෙරාෆ්ලොප් ඉටු කිරීමේ හැකියාව නියෝජනය කරයි තත්පරයට ට්‍රිලියනයක පාවෙන ලක්ෂ්‍ය මෙහෙයුම්, එය අමු ප්‍රමාණනය කිරීමට සම්මත ක්‍රමයක් බවට පත් කරයි සැකසුම් කාර්ය සාධනය. මෙම මිනුම සංසන්දනය කිරීමට බහුලව භාවිතා වේ CPU, GPU, සහ පවා සුපිරි පරිගණක, ඉංජිනේරුවන්ට, ක්‍රීඩකයින්ට සහ පර්යේෂකයන්ට යම් කාලයක් තුළ පද්ධතියකට කොපමණ දත්ත සැකසිය හැකිද යන්න තේරුම් ගැනීමට ඉඩ සලසයි.

අවබෝධය TFLOPS යන්ත්‍රයක හැසිරවීමේ හැකියාව පිළිබඳ අවබෝධයක් ලබා දෙන නිසා එය වැදගත් වේ. පරිගණක-දැඩි වැඩ බර ආදි:

• විද්‍යාත්මක සමාකරණ (කාලගුණ ආකෘති නිර්මාණය, අණුක ගතිකය)

• ක්‍රීඩා සහ ග්‍රැෆික් විදැහුම්කරණය (තත්‍ය කාලීන කිරණ ලුහුබැඳීම, 4K ක්‍රීඩා)

• කෘතිම බුද්ධිය සහ යන්ත්‍ර ඉගෙනුම් පුහුණුව

• විශාල දත්ත විශ්ලේෂණ සහ වලාකුළු පරිගණක කාර්යයන්

අතර ඔරලෝසු වේගය (GHz) සහ හර ගණන බොහෝ විට ප්‍රචාරය කරනු ලැබේ, ටෙරාෆ්ලොප්ස් වඩාත් පැහැදිලි චිත්‍රයක් දෙන්න පාවෙන ලක්ෂ්‍ය කාර්ය සාධනය, නිරවද්‍ය ගණිතමය ගණනය කිරීම් අවශ්‍ය යෙදුම් සඳහා ඉතා වැදගත් වේ. මෙම ලිපිය ගවේෂණය කරයි ටෙරාෆ්ලොප් එකක් කියන්නේ මොකක්ද?, TFLOPS මනිනු ලබන ආකාරය, ඔවුන්ගේ සැබෑ ලෝක යෙදුම්, සහ ඒවායින් අදහස් කරන්නේ කුමක්ද යන්න නවීන පරිගණක උපාංග—ක්‍රීඩා කොන්සෝලවල සිට දත්ත මධ්‍යස්ථාන GPU AI බල ගැන්වීම.

II. පාවෙන ලක්ෂ්‍ය මෙහෙයුම්වල මූලිකාංග (FLOPS)

අවබෝධ කර ගැනීමේ හරය තුළ a ටෙරාෆ්ලොප් යන සංකල්පයයි ෆ්ලොප්ස්—තත්පරයට පාවෙන ලක්ෂ්‍ය මෙහෙයුම්. FLOP එකක් මඟින් පරිගණක පද්ධතියකට තනි කාර්යයක් කිරීමට ඇති හැකියාව මනිනු ලැබේ. පාවෙන ලක්ෂ්‍ය ගණනය කිරීම, දශම ලක්ෂ්‍ය සමඟ තාත්වික සංඛ්‍යා එකතු කිරීම, අඩු කිරීම, ගුණ කිරීම හෝ බෙදීම වැනි. මන්ද බොහෝ නවීන යෙදුම් - වැනි විද්‍යාත්මක සමාකරණ, AI පුහුණුව, සහ ත්‍රිමාණ විදැහුම්කරණය— පාවෙන ලක්ෂ්‍ය අංක ගණිතය මත දැඩි ලෙස රඳා පවතී, FLOPS රන් ප්‍රමිතිය බවට පත්ව ඇත. මැනීම සඳහා පරිගණක කාර්ය සාධනය.

FLOPS උපසර්ගය ධූරාවලිය

පාවෙන ලක්ෂ්‍ය අංක ගණිත මූලික කරුණු

පාවෙන ලක්ෂ්‍ය සංඛ්‍යාවක් නිරූපණය කරනු ලබන්නේ, IEEE-754 ප්‍රමිතිය, සමන්විත වන්නේ:

• අත්සන් කොටස (ධනාත්මක හෝ සෘණාත්මක)

• ඝාතකය (සංඛ්‍යාවේ විශාලත්වය)

• මැන්ටිස්සා/භාගය (නිරවද්‍ය විස්තර)

වෙනස් නිරවද්‍යතා මට්ටම් කාර්ය සාධනය සහ නිරවද්‍යතාවයට බලපාන්නේ:

• FP64 (ද්විත්ව නිරවද්‍යතාවය): භාවිතා කරන ලද්දේ විද්‍යාත්මක පර්යේෂණ නිරවද්‍යතාවය ඉතා වැදගත් වන තැන

• FP32 (තනි-නිරවද්‍යතාවය): බහුලව දක්නට ලැබෙන GPU ක්‍රීඩා සහ ග්‍රැෆික්ස් සඳහා

• FP16 (අර්ධ නිරවද්‍යතාවය): වැඩි වැඩියෙන් භාවිතා වේ AI සහ යන්ත්‍ර ඉගෙනීම වේගය සහ කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කිරීමට

FLOPS වැදගත් වන්නේ ඇයි?

මෙන් නොව ඔරලෝසු වේගය (GHz) හෝ හර ගණන, අමු දෘඩාංග පිරිවිතර පෙන්වන, FLOPS ගණිතමය ප්‍රතිදානය සෘජුවම පිළිබිඹු කරයි. මෙය ඇගයීම සඳහා FLOPS අත්‍යවශ්‍ය කරයි HPC පොකුරු, දත්ත මධ්‍යස්ථාන GPU, සහ AI ත්වරක, කොහෙද සමාන්තර සැකසුම් සහ තත්‍ය කාලීන කාර්ය සාධනය අත්‍යවශ්‍ය වේ.

III. ටෙරාෆ්ලොප්ස් (TFLOPS) යනු කුමක්ද?

අ ටෙරාෆ්ලොප්- බොහෝ විට කෙටියෙන් හැඳින්වේ TFLOPS- මැනීමට සම්මත ක්‍රමයකි පරිගණක කාර්ය සාධනය. පදය ඒකාබද්ධ වේ "ඒ" (අර්ථය ට්‍රිලියන) සහ "අසාර්ථක" (පාවෙන ලක්ෂ්‍ය මෙහෙයුම), සකසනයක හෝ පද්ධතියක ක්‍රියා කිරීමේ හැකියාව නියෝජනය කරයි තත්පරයට ට්‍රිලියනයක පාවෙන ලක්ෂ්‍ය මෙහෙයුම්වෙනත් වචන වලින් කිවහොත්, 1 ටෙෆ්ලොප් තත්පරයකට ගණනය කිරීම් 1,000,000,000,000 ක් ක්‍රියාත්මක කළ හැකිය.

සන්දර්භය සහ ප්‍රායෝගික අර්ථය

සැබෑ ලෝකයේ අර්ථයෙන් ගත් කල, TFLOPS යනු ප්‍රතිදාන මිනුමපරිගණකයක් කෙතරම් "වේගවත්" බවක් දැනෙනවාද යන්න පිළිබඳ සෘජු දර්ශකයක් නොවේ. එය ක්‍රියා කරන දෘඩාංග ඇගයීමේදී විශේෂයෙන් වැදගත් වේ සමාන්තර සැකසුම්, ආදි:

• GPU ක්‍රීඩා, ත්‍රිමාණ විදැහුම්කරණය සහ කිරණ සොයා ගැනීම සඳහා

• CPU භාවිතා කරන ලදී විද්‍යාත්මක පරිගණකකරණය සහ සමාකරණ වැඩ බර

• AI ත්වරක සහ NPU ගැඹුරු ඉගෙනුම් පුහුණුව සහ අනුමාන සඳහා

• සුපිරි පරිගණක තුළ HPC පරිසරයන් සංකීර්ණ ආකෘති හැසිරවීම

දෘඪාංගවල TFLOPS ශ්‍රේණිගත කිරීම්

නවීන උපාංග බොහෝ විට ප්‍රචාරය කරයි TFLOPS කාර්ය සාධනය පරිගණක බලය ප්‍රදර්ශනය කිරීමේ ක්‍රමයක් ලෙස:

• ක්‍රීඩා කොන්සෝල – Xbox Series X: 12 TFLOPS, PlayStation 5: ~10 TFLOPS

• ඉහළ මට්ටමේ GPU – NVIDIA RTX 4090: 82+ FP32 TFLOPS

• සුපිරි පරිගණක – ෆ්‍රොන්ටියර් (ORNL): 1.1 ඉක්මවයි එක්ස්ෆ්ලොප්ස් (1,100,000 TFLOPS)

TFLOPS එදිරිව අනෙකුත් මිනුම්

අතර ඔරලෝසු වේගය (GHz) තත්පරයට චක්‍ර මනින, TFLOPS සත්‍ය පාවෙන ලක්ෂ්‍ය ප්‍රතිදානය මනිනු ලබයි.. සමාන GHz ශ්‍රේණිගත කිරීම් සහිත සකසන දෙකක් TFLOPS හි දැඩි ලෙස වෙනස් විය හැක්කේ හර ගණන, දෛශික ඒකක, සහ උපදෙස් කට්ටල (සිම්ඩ්, එෆ්එම්ඒ).

අවබෝධය ටෙරාෆ්ලොප්ස් ඉංජිනේරුවන්ට, ක්‍රීඩකයින්ට සහ පර්යේෂකයන්ට පද්ධතියකට මුහුණ දීමට ඇති හැකියාව මැන බැලීමට උපකාරී වේ පරිගණක-දැඩි වැඩ බර, සිට AI ආකෘති පුහුණුව දක්වා තත්‍ය කාලීන විදැහුම්කරණය සහ විද්‍යාත්මක සමාකරණ.

IV. මිනුම්, මිණුම් සලකුණු සහ යථාර්ථය

අතර TFLOPS න්‍යායාත්මක මිනුමක් සපයයි පරිගණක බලය, එම සැබෑ කාර්ය සාධනය සැබෑ වැඩ බරින් ලබා ගන්නා දේ සැලකිය යුතු ලෙස වෙනස් විය හැකිය. ටෙරාෆ්ලොප් මනිනු ලබන ආකාරය ප්‍රකාශිත සංඛ්‍යා නිවැරදිව අර්ථ නිරූපණය කිරීම සඳහා යතුරයි.

න්‍යායික එදිරිව තිරසාර TFLOPS

නිෂ්පාදකයින් බොහෝ විට දැන්වීම් පළ කරයි උච්ච න්‍යායික TFLOPS, ගණනය කළේ:

සූත්‍රය:
TFLOPS = චක්‍රයකට මධ්‍ය ගණන × ඔරලෝසු වේගය × FLOP

මෙය පරිපූර්ණ භාවිතය උපකල්පනය කරයි, සෑම හරයක්ම බාධාවකින් තොරව සම්පූර්ණ වේගයෙන් ක්‍රියාත්මක වේ. ප්‍රායෝගිකව, තිරසාර TFLOPS බොහෝ විට අඩු වන්නේ:

• මතක කලාප පළල සීමාවන් – මන්දගාමී දත්ත සංග්‍රහ ප්‍රතිදානය අඩු කරයි

• උපදෙස් බාධක – පරායත්තතා 100% භාවිතය වළක්වයි

• තාප ත්‍රොට්ලින් - අධික බරක් යටතේ තාපය ඔරලෝසු වේගය අඩු කළ හැකිය

• මෘදුකාංග අකාර්යක්ෂමතාව – දුර්වල ප්‍රශස්තිකරණ අපද්‍රව්‍ය ගණනය කිරීමේ සම්පත්

මිණුම් සලකුණු මෙවලම්

කර්මාන්ත ප්‍රමිතිය මිණුම් සලකුණු සැබෑ ලෝකය මැනීමට උදව් කරන්න පාවෙන ලක්ෂ්‍ය කාර්ය සාධනය:

• LINPACK මිණුම් ලකුණ - භාවිතා කරන ලද්දේ TOP500 සුපිරි පරිගණක ලැයිස්තුව, FP64 (ද්විත්ව නිරවද්‍යතාවය) කාර්ය සාධනය අවධාරණය කරයි

• SPEC CPU - බහු වැඩ බර හරහා CPU කාර්යක්ෂමතාව ඇගයීමට ලක් කරයි

• 3DMark / GFXBench – මිනුම GPU TFLOPS ක්‍රීඩා කිරීම සහ විදැහුම්කරණය සඳහා කාර්ය සාධනය

සැබෑ ලෝක ඇඟවුම්

උපාංග සංසන්දනය කිරීම පමණක් ක්‍රියාත්මක වේ TFLOPS ශ්‍රේණිගත කිරීම් නොමඟ යවන සුළු විය හැකිය. වැඩි TFLOPS සහිත GPU එකක් ප්‍රමාණවත් නොවේ නම් තවමත් දුර්වල ලෙස ක්‍රියා කළ හැකිය. මතක කලාප පළල හෝ අකාර්යක්ෂම ධාවක. ඒ හා සමානව, CPU TFLOPS උපදෙස් මට්ටමේ සමාන්තරකරණය හෝ හැඹිලි ප්‍රමාණ මගින් සීමා කළ හැක.

වෘත්තිකයන් සඳහා එච්පීසී, AI ආකෘති පුහුණුව, හෝ විද්‍යාත්මක පර්යේෂණ, බැලීම වැදගත් වේ තිරසාර කාර්ය සාධන මිනුම්, බල කාර්යක්ෂමතාව, සහ වැඩ බර-නිශ්චිත මිණුම් සලකුණු පද්ධතියක නිවැරදි චිත්‍රයක් ලබා ගැනීමට සැබෑ පරිගණක හැකියාව. ඔබේ ඉහළ කාර්යසාධනයක් සහිත පරිගණක අවශ්‍යතාවය සඳහා කාර්මික පරිගණකයක් සොයන්නේ නම්, කරුණාකර ක්ලික් කරන්න රැක්මවුන්ට් පරිගණකය, කාවැද්දූ පරිගණකය, ආදිය.

V. ටෙරාෆ්ලොප් වල යෙදීම්

වැදගත්කම TFLOPS න්‍යායෙන් ඔබ්බට යයි - එහි සැබෑ වටිනාකම දක්නට ලැබෙන්නේ සැබෑ ලෝක යෙදුම් දැවැන්ත පරිගණක ප්‍රතිදානයක් අවශ්‍ය වන තැන. ඉහළ පද්ධති සහිත ටෙරාෆ්ලොප් ශ්‍රේණිගත කිරීම් විශිෂ්ටත්වයට පත් වන්න සමාන්තර සැකසුම් කාර්යයන්, ක්‍රීඩා කිරීමේ සිට කර්මාන්තවල නවෝත්පාදනයන් බල ගැන්වීම දක්වා විද්‍යාත්මක පර්යේෂණ.

ක්‍රීඩා සහ ග්‍රැෆික්ස්

ක්‍රීඩා කර්මාන්තයේ, TFLOPS සෘජුවම බලපෑම් කිරීම ග්‍රැෆික් කාර්ය සාධනය සහ රාමු අනුපාත. GPU ඉහළ TFLOPS සමඟ වැඩිපුර සැකසිය හැක ශීර්ෂ, පික්සල, සහ සෙවනැලි, සක්‍රීය කිරීම:

• තත්‍ය කාලීන කිරණ ලුහුබැඳීම ජීවමාන ආලෝකකරණය සඳහා

• 4K සහ 8K විදැහුම්කරණය ඉහළ රාමු අනුපාතවලින්

• VR සහ AR අත්දැකීම් අඩු ප්‍රමාදයක් සහිත

උදාහරණයක් ලෙස, Xbox ශ්‍රේණි X (TFLOPS 12) සහ ප්ලේස්ටේෂන් 5 (~10 TFLOPS) උත්තෝලනය කිරීමෙන් PC මට්ටමට ආසන්න ග්‍රැෆික් ගුණාත්මකභාවය ලබා දෙන්න GPU පරිගණක බලය ටෙරාෆ්ලොප් වලින් මනිනු ලැබේ.

කෘතිම බුද්ධිය සහ යන්ත්‍ර ඉගෙනීම

AI වැඩ බර—විශේෂයෙන් ගැඹුරු ඉගෙනුම් පුහුණුව- ට්‍රිලියන ගණනක් අවශ්‍ය වේ අනුකෘති ගුණ කිරීම් සහ දෛශික මෙහෙයුම්. ඉහළ ධාරාවක් සහිත GPU, NVIDIA වැනි ඒ 100 සහ එච් 100, වේගවත් කිරීම සඳහා TFLOPS (FP16/FP8) සිය ගණනක් ලබා දෙන්න:

• ස්නායු ජාල පුහුණුව

• තත්‍ය කාලීන අනුමානය

• නිර්දේශ පද්ධති

• උත්පාදක AI ආකෘති

ඉහළ කාර්ය සාධන පරිගණකකරණය (HPC)

තුළ HPC පොකුරු සහ සුපිරි පරිගණක, TFLOPS සහ පීඑෆ්ලොප්ස් ධාවනය සඳහා ශ්‍රේණිගත කිරීම් ඉතා වැදගත් වේ:

• කාලගුණය සහ දේශගුණික සමාකරණ

• අණුක ගතිකය සහ ඖෂධ සොයාගැනීම

• තාරකා භෞතික විද්‍යා ආකෘති නිර්මාණය

• මූල්‍ය අවදානම් විශ්ලේෂණය

දත්ත සැකසුම් සහ වලාකුළු වැඩ බර

වලාකුළු සපයන්නන් ප්‍රචාරය කරන්න අවස්ථාවකට TFLOPS පරිගණක නෝඩ් තෝරා ගැනීමේදී පාරිභෝගිකයින්ට මග පෙන්වීමට විශාල දත්ත විශ්ලේෂණ, වීඩියෝ ට්‍රාන්ස්කෝඩින්, හෝ තත්‍ය කාලීන IoT සැකසුම්.

කෙටියෙන් කිවහොත්, ටෙරාෆ්ලොප්ස් නවෝත්පාදනයට ඉඩ සලසයි ඉහළ පරිමාවකින් යුත්, නිරවද්‍ය, සමාන්තර ගණනය කිරීමක් අවශ්‍ය වන ඕනෑම තැනක - ඒවා ඇගයීම සඳහා කේන්ද්‍රීය මිතිකයක් බවට පත් කරයි නවීන CPU, GPU සහ AI ත්වරක.

VI. මෙට්‍රික් එකක් ලෙස TFLOPS හි වාසි සහ සීමාවන්

අතර TFLOPS පුළුල් ලෙස පිළිගත් දර්ශකයක් බවට පත්ව ඇත පරිගණක කාර්ය සාධනය, එහි දෙකම තේරුම් ගැනීම අත්‍යවශ්‍ය වේ ශක්තීන් සහ අඩුපාඩු.

TFLOPS හි වාසි

TFLOPS සපයයි පැහැදිලි, ප්‍රමාණාත්මක මිනුම සකසනයක හෝ GPU හි පාවෙන ලක්ෂ්‍ය කාර්ය සාධනය, එය ප්‍රයෝජනවත් කරන්නේ:

• දෘඩාංග සංසන්දනය කිරීම – CPU, GPU සහ සුපිරි පරිගණක පොදු පරිමාණයකින් ඇගයීමට ලක් කළ හැක (සඳහා මෙතන ක්ලික් කරන්න GPU සහිත කාර්මික පරිගණකය, GPU සහිත රළු ලැප්ටොප් පරිගණකය)

• ගණනය කිරීමේ ධාරිතාව ප්‍රමාණ කිරීම – සඳහා ඉතා වැදගත් HPC පොකුරු, AI පුහුණුව, සහ විද්‍යාත්මක වැඩ බර

• කාර්ය සාධන ප්‍රවණතා හඳුනා ගැනීම – පරම්පරාගත වැඩිදියුණු කිරීම් නිරීක්ෂණය කිරීමට උපකාරී වේ (උදා: ගිගාෆ්ලොප් → ටෙරාෆ්ලොප් → පෙටාෆ්ලොප්)

• අලෙවිකරණ සහ පිරිවිතර පැහැදිලි බව - න්‍යායාත්මක පරිගණක විභවය සන්නිවේදනය කරන තනි අංකයක්

මෙම මිනුම විශේෂයෙන් ඵලදායී වන්නේ සමාන්තර පාවෙන ලක්ෂ්‍ය ගණනය කිරීම්, ආදි ත්‍රිමාණ විදැහුම්කරණය, ස්නායු ජාල පුහුණුව, හෝ දේශගුණික ආකෘති නිර්මාණය.

සීමාවන් සහ වැරදි වැටහීම්

කෙසේ වෙතත්, TFLOPS සම්පූර්ණ චිත්‍රයක් නොවේ. පද්ධති ක්‍රියාකාරිත්වය. සැබෑ කාර්යයන් වලදී ඉහළ TFLOPS සහිත උපාංගයක් නරක ලෙස ක්‍රියා කිරීමට හේතු විය හැකි සාධක කිහිපයක් තිබේ:

• මතක කලාප පළල සීමාවන් – දත්ත සාගින්න භාවිතය සීමා කරයි

• මෘදුකාංග අකාර්යක්ෂමතාව - දුර්වල ලෙස ප්‍රශස්තිකරණය කළ කේතයකට සම්පූර්ණ පරිගණක හැකියාව ප්‍රයෝජනයට ගත නොහැක.

• තාප ධාරා සහ බල සීමාවන් - අඩු තිරසාර ඔරලෝසු වේගයන් සැබෑ ප්‍රතිදානය අඩු කරයි

• විවිධ නිරවද්‍යතා මාතයන් - FP16, FP32, FP64 කාර්ය සාධනය ගෘහ නිර්මාණ ශිල්පය හරහා වෙනස් වේ.

 
 
TFLOPS = (චක්‍රයකට හර ගණන × ඔරලෝසු වේගය × FLOP) ÷ 1 , 000 , 000 , 000 , 000