ExaFLOPS

La capacidad de cálculo de las co­mpu­tado­ras modernas se mide en FLOPS, una unidad que re­pre­se­n­ta las ope­ra­cio­nes de punto flotante por segundo. Los sistemas más avanzados alcanzan niveles de ExaFLOPS, lo que significa un trillion (10¹⁸) de ope­ra­cio­nes por segundo. Esta capacidad de pro­ce­sa­mie­n­to es esencial para cálculos complejos.

¿Qué son los FLOPS y para qué se utilizan?

Las siglas FLOPS provienen del término “Floating Point Operations per Second” (esto es, ope­ra­cio­nes de punto flotante por segundo) y mide cuántas ope­ra­cio­nes de punto flotante puede realizar un ordenador por segundo. La ari­t­mé­ti­ca de punto flotante es esencial en cálculos cie­n­tí­fi­cos, si­mu­la­cio­nes, in­te­li­ge­n­cia ar­ti­fi­cial y otras apli­ca­cio­nes que requieren grandes ca­n­ti­da­des de poder co­mpu­tacio­nal. A di­fe­re­n­cia de las ope­ra­cio­nes con números enteros, los números de punto flotante permiten re­pre­se­n­tar y calcular decimales con gran precisión.

El re­n­di­mie­n­to de un ordenador en FLOPS se mide mediante pruebas de re­fe­re­n­cia o be­n­ch­ma­r­ks es­pe­cí­fi­cas, que evalúan cuántas ope­ra­cio­nes de punto flotante se pueden ejecutar por segundo. Se utilizan programas como LINPACK o HPCG, que realizan cálculos ma­te­má­ti­cos complejos y miden la velocidad de pro­ce­sa­mie­n­to bajo co­n­di­cio­nes realistas. El re­n­di­mie­n­to real puede variar según el hardware, la op­ti­mi­za­ción del software y el tipo de cálculos.

¿Cuántos FLOPS equivalen a un ExaFLOPS?

Un ExaFLOP equivale exac­ta­me­n­te a 10¹⁸ FLOPS, es decir, un trillón de ope­ra­cio­nes de punto flotante por segundo. En co­m­pa­ra­ción, un PetaFLOP (10¹⁵ FLOPS) es mil veces menor que un ExaFLOPS, y un TeraFLOP (10¹² FLOPS) es un millón de veces más pequeño.

¿Qué otras unidades de FLOPS existen y cómo se pueden convertir a ExaFLOPS?

Existen varias unidades de FLOPS que se di­fe­re­n­cian por la cantidad de ope­ra­cio­nes por segundo que re­pre­se­n­tan. Aquí tienes una tabla de co­n­ve­r­sión a ExaFLOPS:

Estas unidades permiten comparar mejor el re­n­di­mie­n­to de di­fe­re­n­tes sistemas.

¿Cuántos FLOPS alcanzan los or­de­na­do­res y las unidades de pro­ce­sa­mie­n­to gráfico?

Los su­pe­ro­r­de­na­do­res modernos ya alcanzan el rango de ExaFLOPS. El primer su­pe­ro­r­de­na­dor ExaFLOPS fue el chino Tianhe-3, del Centro Nacional de Su­pe­r­co­mpu­tación en Guangzhou, que alcanza hasta 1,7 ExaFLOPS. Otros su­pe­ro­r­de­na­do­res, como el es­ta­dou­ni­de­n­se Frontier, también han alcanzado valores en el rango de ExaFLOPS.

Las tarjetas gráficas de gama alta, uti­li­za­das para vi­deo­jue­gos y apre­n­di­za­je au­to­má­ti­co, también alcanzan altos valores de FLOPS, pero todavía están lejos de llegar al nivel de ExaFLOPS:

• NVIDIA RTX 4090: apro­xi­ma­da­me­n­te 82 TeraFLOPS (0,000082 ExaFLOPS) para cálculos FP32, con ove­r­clo­c­ki­ng que puede superar los 1000 TeraFLOPS.
• NVIDIA H100 SXM: alrededor de 989 TeraFLOPS (0,000989 ExaFLOPS) para cálculos FP32 en Te­n­so­r­co­res.
• NVIDIA A30: apro­xi­ma­da­me­n­te 10,3 TeraFLOPS (0,000010 ExaFLOPS) para cálculos FP32.
• AMD Radeon RX 7900 XTX: apro­xi­ma­da­me­n­te 61 TeraFLOPS (0,000061 ExaFLOPS) para cálculos FP32.

Mientras que las GPU están op­ti­mi­za­das para cálculos paralelos en in­te­li­ge­n­cia ar­ti­fi­cial y pro­ce­sa­mie­n­to gráfico, los su­pe­ro­r­de­na­do­res se utilizan para si­mu­la­cio­nes ex­tre­ma­da­me­n­te complejas en ciencia e industria.