Wat zijn TFLOPS?
TeraFLOPS (TFLOPS) is een eenheid die aangeeft hoeveel biljoenen berekeningen met drijvende-kommagetallen een computer in één seconde kan uitvoeren. De waarde dient als maatstaf voor de prestaties van processors, met name GPU’s en supercomputers. TFLOPS zijn vooral relevant voor toepassingen waarbij veel berekeningen nodig zijn, zoals kunstmatige intelligentie, wetenschappelijke simulaties en machine learning.
Wat zijn FLOPS en waarvoor worden ze gebruikt?
FLOPS staat voor floatingpoint operationsper second(drijvende-kommabewerkingen per seconde) en is een eenheid voor rekenkracht. Een drijvende-kommabewerking is een wiskundige berekening waarbij decimale punten worden gebruikt. Deze zijn vooral belangrijk voor rekenintensieve toepassingen die een hoge mate van precisie vereisen.
FLOPS worden vooral gebruikt voor wetenschappelijke berekeningen, simulaties, kunstmatige intelligentie, machine learning en grafische toepassingen. Ze spelen een centrale rol op verschillende gebieden, zoals medische beeldverwerking en fysische simulaties. Ze zijn ook belangrijk in de financiële wereld, bijvoorbeeld bij de analyse van marktgegevens. In de gamingindustrie worden FLOPS gebruikt om de grafische prestaties van moderne GPU’s te bepalen. Met een steeds grotere FLOPS-capaciteit kunnen moderne computers steeds realistischere fysieke effecten en grafische weergaven met een hoge resolutie leveren.
FLOPS worden doorgaans gemeten met behulp van speciaal ontwikkelde benchmarktests die het aantal drijvende-kommabewerkingen per seconde bepalen. Veelgebruikte benchmarks zijn onder meer LINPACK, dat vooral voor supercomputers wordt gebruikt, en FP32/FP64, dat de rekenkracht van GPU’s beoordeelt. Tijdens tests worden complexe wiskundige berekeningen uitgevoerd om te bepalen hoeveel bewerkingen per seconde een systeem kan verwerken. Fabrikanten geven vaak theoretische FLOPS-waarden op basis van de architectuur van een computer. In de praktijk kunnen de toepassingen echter variëren, afhankelijk van de werklast en efficiëntie.
Hoeveel FLOPS zitten er in een teraFLOPS?
Eén teraFLOPS is gelijk aan één biljoen (1.000.000.000.000 of1012) drijvende-kommabewerkingen per seconde. Dat betekent dat een processor met 1 TFLOPS per seconde een biljoen wiskundige bewerkingen met drijvende-kommagetallen kan uitvoeren.
Ter vergelijking: een computer met slechts 1 FLOPS zou 31.000 jaar nodig hebben om een biljoen drijvende-kommabewerkingen uit te voeren. Computers die in TFLOPS werken, zijn dus krachtige systemen die in staat zijn om moderne toepassingen in realtime uit te voeren.
Welke andere FLOPS-eenheden bestaan er en hoe worden ze omgerekend naar TFLOPS?
Er zijn veel FLOPS-eenheden, die verschillen in het aantal bewerkingen per seconde waarnaar ze verwijzen.
| Eenheid | FLOPS-waarde | Omrekening naar TFLOPS |
|---|---|---|
| KiloFLOPS | 103 FLOPS (1.000) | 10-9 TFLOPS |
| MegaFLOPS | 106 FLOPS (1 miljoen) | 10-6 TFLOPS |
| GigaFLOPS | 109 FLOPS (1 miljard) | 10-3 TFLOPS |
| TeraFLOPS | 1012 FLOPS (1 biljoen) | 1 TFLOP |
| PetaFLOPS | 1015 FLOPS (1 biljoen) | 103 TFLOPS |
| ExaFLOPS | 1018 FLOPS (1 biljoen) | 106 TFLOPS |
De prestaties van supercomputers worden gemeten in petaFLOPS en zelfs exaFLOPS, terwijl high-end grafische kaarten meestal worden beoordeeld in teraFLOPS.
Hoeveel FLOPS halen moderne computers en GPU’s?
GPU’s en moderne computers op het gebied van high-performance computing hebben indrukwekkende FLOPS-waarden bereikt. De NVIDIA H100, een van de krachtigste GPU’s voor AI en datacenters, haalt tot 989 teraFLOPS voor FP32 Tensor Core-berekeningen. Dat maakt hem ideaal voor grote neurale netwerken en simulaties.
De NVIDIA A30, een GPU die is geoptimaliseerd voor datacenters, haalt 10 TFLOPS en is bijzonder geschikt voor AI-training en -inferenties. Ter vergelijking: de op gamers gerichte NVIDIA RTX 4090 kan worden overgeklokt tot meer dan 100 TFLOPS en maakt zeer realistische graphics mogelijk.
Supercomputers zijn nog krachtiger: de Frontier-supercomputer heeft de grens van 1 exaFLOPS overschreden en wordt gebruikt voor zeer complexe wetenschappelijke simulaties. Andere krachtige supercomputers die in onderzoek worden gebruikt, zoals de Japanse computer Fugaku, werken ook in dit bereik.