TeraFLOPS (TFLOPS)

A quantidade de TeraFLOPS (TFLOPS) indica quantos trilhões de operações matemáticas com números de ponto flutuante um computador é capaz de executar por segundo. Esse valor é usado como métrica para avaliar a capacidade de processadores, especialmente GPUs e supercomputadores. TFLOPS são particularmente relevantes em aplicações com alta demanda computacional, como inteligência artificial, simulações científicas e aprendizado de máquina.

O que são FLOPS e para que servem?

FLOPS é a sigla para Floating Point Operations per Second (operações de ponto flutuante por segundo). Trata-se de uma unidade de medida usada para expressar o desempenho computacional de um sistema. Uma operação de ponto flutuante é um cálculo com números reais (decimais), diferente das operações com números inteiros. Esse tipo de cálculo é essencial em aplicações intensivas em processamento, nas quais é exigido um alto grau de precisão.

FLOPS são utilizados principalmente em cálculos científicos, simulações, inteligência artificial (IA), aprendizado de máquina e aplicações gráficas. Eles desempenham um papel central em áreas como processamento de imagens médicas e simulações físicas. No setor financeiro, FLOPS são fundamentais na análise de grandes volumes de dados de mercado. Já na indústria de jogos, determinam o desempenho gráfico das GPUs modernas. Graças ao aumento contínuo nos valores de FLOPS, os computadores atuais conseguem simular com mais precisão comportamentos físicos complexos e gráficos de alta definição.

A medição de FLOPS é normalmente feita por meio de testes de benchmark específicos, desenvolvidos para calcular a quantidade de operações de ponto flutuante realizadas por segundo. Entre os mais usados estão o LINPACK, focado em supercomputadores, e os benchmarks voltados a cálculos FP32/FP64, aplicados a GPUs. Esses testes envolvem operações matemáticas complexas que medem quantas operações por segundo um sistema é capaz de realizar. Os fabricantes geralmente divulgam o desempenho teórico com base na arquitetura do hardware, mas o desempenho real pode variar conforme a carga de trabalho e a eficiência da aplicação.

Quantos FLOPS equivalem a um TFLOPS?

Um TeraFLOPS equivale exatamente a um trilhão (1.000.000.000.000 ou 10¹²) de operações de ponto flutuante por segundo. Isso significa que um processador com 1 TFLOPS é capaz de executar um trilhão de operações matemáticas com números reais em apenas um segundo.

Para efeito de comparação: um computador que realizasse apenas 1 FLOP por segundo levaria mais de 31.000 anos para atingir esse volume de cálculos. Por isso, TFLOPS é uma unidade extremamente poderosa, que permite a execução de aplicações modernas em tempo real.

Quais são as outras unidades de FLOPS e como converter para TFLOPS?

Existem diferentes unidades de FLOPS, conforme a capacidade de processamento dos sistemas. A conversão para TFLOPS segue potências de base 10:

Hoje, os supercomputadores são avaliados em PetaFLOPS ou até mesmo ExaFLOPS, enquanto GPUs de alto desempenho costumam operar na faixa dos TeraFLOPS.

Qual é a capacidade de FLOPS dos computadores e GPUs modernos?

Atualmente, computadores voltados para computação de alto desempenho (HPC) e GPUs alcançam valores impressionantes em FLOPS. A NVIDIA H100, uma das GPUs mais potentes para aplicações de IA e data centers, chega a até 989 TeraFLOPS em cálculos FP32 com Tensor Cores. Isso a torna ideal para grandes redes neurais e simulações complexas.

A NVIDIA A30, otimizada para centros de dados, entrega cerca de 10 TFLOPS e é especialmente adequada para tarefas de treinamento e inferência em IA. Em comparação, a NVIDIA RTX 4090, voltada ao público gamer, ultrapassa os 100 TFLOPS com overclock, permitindo gráficos extremamente realistas.

Supercomputadores operam em uma escala ainda maior: o Frontier ultrapassa a marca de 1 ExaFLOPS e é usado em simulações científicas de altíssima complexidade. Outros sistemas de ponta, como o Fugaku, do Japão, também estão nesse patamar de desempenho e são empregados em pesquisas científicas avançadas.