PetaFLOPS (PFLOPS)

Um PetaFLOPS (PFLOPS) equivale a¹⁰¹⁵ FLOPS, ou seja, mil biliões de operações em ponto flutuante por segundo. Esta unidade de medida é utilizada para avaliar o de­sem­pe­nho de sistemas in­for­má­ti­cos de alto ren­di­mento.

O que são FLOPS e para que servem?

A unidade FLOPS significa**«Floating** Point Ope­ra­ti­ons per Second»(ou seja, operações em ponto flutuante por segundo) e refere-se ao número de cálculos em ponto flutuante que um com­pu­ta­dor pode realizar por segundo. Este tipo de cálculo é essencial para operações ma­te­má­ti­cas e ci­en­tí­fi­cas complexas, pois permite trabalhar com decimais com grande precisão.

O de­sem­pe­nho de um com­pu­ta­dor em FLOPS é es­pe­ci­al­mente relevante em apli­ca­ções que exigem uma enorme ca­pa­ci­dade de pro­ces­sa­mento, como, por exemplo:

• Si­mu­la­ções ci­en­tí­fi­cas: em física, química ou biologia, os FLOPS são usados para calcular modelos me­te­o­ro­ló­gi­cos complexos, si­mu­la­ções de fluidos ou dinâmicas mo­le­cu­la­res.
• In­te­li­gên­cia ar­ti­fi­cial e apren­di­za­gem au­to­má­tica: os modelos de IA e as redes neurais ne­ces­si­tam de grandes quan­ti­da­des de potência de cálculo para treinar milhões de pa­râ­me­tros e otimizar o seu de­sem­pe­nho.
• Gráficos por com­pu­ta­dor e vi­de­o­jo­gos: es­pe­ci­al­mente na ren­de­ri­za­ção 3D e em cálculos em tempo real, valores elevados de FLOPS são fun­da­men­tais para re­pre­sen­tar efeitos visuais complexos e si­mu­la­ções físicas.

O de­sem­pe­nho em FLOPS é nor­mal­mente medido através de ben­ch­marks pa­dro­ni­za­dos. Um dos mais uti­li­za­dos é o benchmark LINPACK, que avalia a ve­lo­ci­dade com que um sistema resolve sistemas de equações lineares. Isto permite conhecer a efi­ci­ên­cia do sistema em cálculos com números de vírgula flutuante.

Conversão: quantos FLOPS equivalem a um PetaFLOPS?

Um PetaFLOPS equivale exa­ta­mente a¹⁰¹⁵ FLOPS, ou seja, 1.000.000.000.000.000 operações em ponto flutuante por segundo.

Para se ter uma ideia do incrível poder de cálculo de um sistema com um PetaFLOPS: se cada pessoa na Terra (apro­xi­ma­da­mente 8000 milhões) re­a­li­zasse uma operação por segundo, demoraria mais de 4 anos para alcançar o que um com­pu­ta­dor com 1 PetaFLOPS consegue fazer em apenas um segundo.

Outras unidades FLOPS e sua conversão para PetaFLOPS

Além dos PFLOPS, existem outras unidades FLOPS que são uti­li­za­das para descrever o de­sem­pe­nho com­pu­ta­ci­o­nal de di­fe­ren­tes sistemas. É possível convertê-las fa­cil­mente em PFLOPS. A tabela seguinte mostra a equi­va­lên­cia:

Qual é a quan­ti­dade de FLOPS que os dis­po­si­ti­vos modernos alcançam?

Com o auge dos su­per­com­pu­ta­do­res e a crescente re­le­vân­cia da Com­pu­ta­ção de Alto De­sem­pe­nho (HPC), a unidade PFLOPS tornou-se uma re­fe­rên­cia, já que 1 PFLOPS equivale a 1000 TeraFLOPS e marca uma nova etapa na evolução do de­sem­pe­nho com­pu­ta­ci­o­nal.

Embora muitas GPUs modernas sejam medidas em TeraFLOPS, alguns sistemas estão muito próximos do limiar dos PFLOPS ou até mesmo o ul­tra­pas­sam. Um bom exemplo é a NVIDIA H100, que atinge cerca de 989 TeraFLOPS em operações FP32 com Tensor Cores, ou seja, quase 1 PFLOPS. Em con­tra­par­tida, a NVIDIA A30, concebida para HPC e in­fe­rên­cia em IA, atinge cerca de 10,3 TeraFLOPS, o que re­pre­senta apenas uma fração de um PFLOPS.

Mas não são apenas as GPUs que são re­le­van­tes: os su­per­com­pu­ta­do­res mais potentes do mundo já operam acima do limiar dos PFLOPS. Um exemplo notável é o su­per­com­pu­ta­dor americano Frontier, que ul­tra­pas­sou a barreira do exaFLOP, atingindo mais de 1 ExaFLOPS, ou seja, mais de 1000 PFLOPS. Outros sistemas, como o japonês «Fugaku» ou o anterior «Summit» dos EUA, também se situam nessa faixa de de­sem­pe­nho e pos­si­bi­li­tam cálculos ci­en­tí­fi­cos e técnicos ex­tre­ma­mente complexos.