【一文看懂】万P算力的“P”到底是啥意思

科技   2024-09-25 09:45   北京  

谈到算力,我们经常会听到每秒浮点运算次数将达到多少或者算力规模达到10000P。到底什么是每秒浮点运算次数?又应该如何理解P的意思呢?


首先让我们来看专业解释每秒浮点运算次数,然后再来看大白话解释。



专业解释“FLOPS”


每秒浮点运算次数(FLOPS)是衡量计算机算力和执行效能的一个重要指标。FLOPS 即 floating-point operations per second 的缩写,指的是计算机每秒钟能够执行的浮点运算的次数。浮点运算是一种涉及小数的数学运算,包括加减乘除等基本运算以及更复杂的数学函数运算。


科学计算、工程计算、图形处理、人工智能等需要大量复杂数值计算的领域,FLOPS 是评估计算机性能的关键指标。较高的 FLOPS 值意味着计算机能够在单位时间内处理更多的浮点运算,从而可以更快速地完成复杂的计算任务,对于科研、生产制造、商业应用等有着直接的影响。


每秒浮点运算次数也涉及到单位换算的问题(换算如下):



为什么需要单位换算呢?


首先,为适应不同规模的计算需求,无论是普通的日常计算,还是大规模的科学研究、工程设计以及人工智能训练等,不同规模的任务对算力的要求差异巨大,单位换算可以更好地描述各种规模计算所需的算力。


其次,便于比较不同计算机系统的性能,个人电脑、服务器、超级计算机等不同类型的系统算力相差甚远,通过单位换算可将不同系统的 FLOPS 值统一到相同量级进行比较,清晰看出性能差距。


第三,单位换算反映了技术进步的历程,随着计算机硬件技术的不断发展,算力呈指数级增长,单位的不断升级体现了计算机性能的飞速提升,每一次新单位的出现都标志着计算能力的重大突破。


最后,在科学研究和工程领域,计算任务规模和精度要求通常很高,使用合适的单位换算可以更简洁地表达计算需求和结果。总之,单位换算在衡量和表达计算机算力方面起着至关重要的作用。



大白话解释“FLOPS”


每秒浮点运算次数(FLOPS)是为了让我们直观了解计算机处理复杂任务的速度。


大白话解释是,如果你是一名建筑工人,你的任务是在最短的时间内建造一座极其复杂的大楼。你砌砖的速度越快,大楼就能越早完工。现在,将这个场景转移到计算机的世界里,每秒浮点运算次数就好比是你砌砖的速度。它衡量的是计算机在一秒钟内可以完成多少个复杂的数学计算。如果一台计算机的FLOPS很高,那么它就像是一位速度极快的建筑工人,能够迅速处理大量复杂的计算任务。



大白话解释“PFlops ”


而 “P” 呢,就像是给盖楼能力划分的一个大级别。比如说,1P 相当于你在一秒钟内能够砌好一个巨大数量的砖头,就像一个超级建筑大师的水平。如果说有一个建筑团队的能力是 10P,那就意味着这个团队在一秒钟内可以砌好相当于 10 个那么多巨大数量的砖头。对于计算机来说,一个系统的算力是 10P,就表示这个系统在一秒钟内可以完成相当于 10 倍那个巨大数量的复杂计算任务,就像有一群超级建筑高手一起快速地盖超级复杂的大楼。



直观理解10000P到底有多强?


以2023年的标准来看,当时世界上最快的超级计算机之一是美国橡树岭国家实验室的Frontier系统,它在Linpack基准测试中达到了超过1 Exaflop(即1,000 Petaflops)的性能。因此,10000 Petaflops相当于大约10个这样的顶级超级计算机同时运行。



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