ExaFLOPS

A capacidade de processamento dos computadores modernos é medida em FLOPS: unidade que indica o número de operações de ponto flutuante realizadas por segundo. Sistemas de altíssimo desempenho atingem a faixa dos ExaFLOPS, ou seja, um quintilhão (10¹⁸) de operações por segundo. Essa potência de cálculo é essencial para tarefas computacionalmente complexas.

O que são FLOPS e para que servem?

A sigla FLOPS significa Floating Point Operations per Second (operações de ponto flutuante por segundo). Ela indica quantas operações com números decimais um computador consegue realizar a cada segundo. A aritmética de ponto flutuante é fundamental para cálculos científicos, simulações, inteligência artificial (IA) e outras aplicações com alta demanda computacional.

Diferente das operações com números inteiros, os números de ponto flutuante permitem representar e manipular valores decimais com alta precisão.

A medição do desempenho em FLOPS é feita por meio de benchmarks especializados, que avaliam quantas operações de ponto flutuante são executadas por segundo. Softwares como LINPACK ou HPCG são comumente utilizados, pois realizam cálculos matemáticos complexos e simulam cenários realistas. No entanto o desempenho real pode variar conforme a configuração de hardware, otimizações de software e o tipo de cálculo envolvido.

Quantos FLOPS equivalem a um ExaFLOP?

Um ExaFLOPS equivale exatamente a 10¹⁸ FLOPS, ou seja, um quintilhão de operações de ponto flutuante por segundo. Para efeito de comparação:

• 1 PetaFLOP = 10¹⁵ FLOPS → mil vezes menor que um ExaFLOP
• 1 TeraFLOP = 10¹² FLOPS → um milhão de vezes menor que um ExaFLOP

Outras unidades de FLOPS e como convertê-las para ExaFLOPS

Existem várias unidades derivadas de FLOPS, que se diferenciam pela quantidade de operações por segundo:

Essas unidades facilitam a comparação entre diferentes sistemas computacionais.

Quantos FLOPS os computadores e GPUs modernos podem alcançar?

Os supercomputadores mais potentes da atualidade já operam na casa dos ExaFLOPS. O primeiro supercomputador a atingir esse patamar foi o Tianhe-3, desenvolvido pelo Centro Nacional de Supercomputação de Guangzhou, na China, com capacidade de até 1,7 ExaFLOPS. Outros sistemas, como o norte-americano Frontier, também alcançam essa ordem de grandeza.

As GPUs de última geração, usadas principalmente em jogos e aprendizado de máquina, também apresentam desempenho impressionante, embora ainda estejam longe dos ExaFLOPS:

NVIDIA RTX 4090: Cerca de 82 TeraFLOPS (0,000082 ExaFLOPS) em cálculos FP32; com overclocking (aumento da frequência do processador) pode ultrapassar 1.000 TeraFLOPS NVIDIA H100 SXM: Aproximadamente 989 TeraFLOPS (0,000989 ExaFLOPS) em cálculos FP32 com Tensor Cores NVIDIA A30: Cerca de 10,3 TeraFLOPS (0,0000103 ExaFLOPS) em FP32 AMD Radeon RX 7900 XTX: Em torno de 61 TeraFLOPS (0,000061 ExaFLOPS) para cálculos FP32

Enquanto as GPUs são otimizadas para processamento paralelo em tarefas como inteligência artificial e renderização gráfica, os supercomputadores são voltados para simulações extremamente complexas utilizadas na ciência e na indústria.