Что такое TFLOP: характеристики, использование и значение в консолях
Мы все чаще видим термин TFLOP, относящийся к компьютерам или консолям. Наряду с процессором, его емкостью памяти, его видеокартой и другими аспектами, которые мы уже знали при разборе технических характеристик устройства, сейчас очень часто мы видим эту аббревиатуру, TFLOPS. Вы можете не знать, что это значит или почему оно появляется в функциях, это может быть аббревиатура, о которой вы, вероятно, никогда не слышали, и вы не представляете, что это значит и если ее число влияет на производительность вашей консоли и как.
Если вы сомневаетесь, какую консоль нового поколения купить, и вы все еще плохо понимаете эти TFLOP, для чего они нужны или что они измеряют, и если это повлияет на общую производительность вашего игрового устройства, мы постараемся решить некоторые из этих сомнений. . Что это значит, если вам нужно посмотреть эти данные, чтобы выбрать консоль, и какие спецификации имеют выпуски нового поколения от Sony и Microsoft, PS5 и Xbox Серия X.
Что такое терафлопс и для чего он нужен? (Операции с плавающей запятой в секунду) Терафлопс Что они, что они измеряют и как они используются?
Несмотря на следующее, терафлопс , безусловно, является наиболее подходящей для вас концепцией, но на самом деле это всего лишь усиление флопов , так же как другие, такие как гигафлопс, терафлопс или петафлопс , которые мы увидим далее.
Флопс
Начнем с указания, что FLOPS является аббревиатурой для концепции операций с плавающей запятой в секунду . то есть” операций с плавающей запятой в секунду “. Это относится к производительности аппаратного элемента.
То есть количество научных операций, которые устройство способно выполнить за секунду . Это дано в научной нумерации, потому что, как правило, мы говорим о его большом количестве, для которого мы используем слово с префиксом, чтобы точно указать большее количество FLOPS.
Таким образом, мы видим, что эта концепция-не что иное, как представление о мощности машины. Мы обнаружили, что существует два типа FLOPS :
- Значение Current FLOPS , которое соответствует результату измерения единицы оборудования или детали в определенный момент ее использования.
- Устойчивые FLOPS.
Это означает, что, чем больше количество FLOPS устройства, тем выше будет его производительность , что представляет интерес, прежде всего, для тех, кто работает с ними и требует, чтобы это было максимально.
Несмотря на это, этой функции обычно недостаточно для того, чтобы уволить команду или нет, поскольку существуют другие факторы производительности , которые следует рассматривать как ES, согласованность кэша, межпроцессорное взаимодействие, иерархия памяти
Гигафлопс или GFLOPS
Гигафлопс-это подразделение, предназначенное для разговора о 10000000000- 10 9 или десять миллиардов) флопов.
Терафлопс или TFLOPS
В этом случае у нас будет измерение в миллиардах флопов, потому что терафлопс эквивалентен 10000000000000 флопсам (10 12 ) и тысяче гигафлопс . По этой причине его обычно используют в измерениях огромных компьютерных систем.
Можно сказать, что графическая карта Nvidia GeForce GTX 1080 обеспечивает производительность 9 терафлопс, что составляет девять тысяч гигафлопс.
Петафлопс или PFLOPS
Петафлопс-это единица, чтобы говорить о тысяче терафлопс , миллионе гигафлопс или миллиарде флопс ( 10 15 флоп ).
Примером элемента, производительность которого измеряется в петафлопсах, является суперкомпьютер Tianhe-2, который генерирует 33 петафлопс, то есть 330000000000000000-00-00-флоп.
Другие единицы измерения флопов
Выше приведены наиболее часто используемые единицы, хотя мы находим еще более крупные, такие как префиксы” exa-“,” zetta-” и” yotta- », за которым следует корень« flops ». Это относится к 10 18 , 10 21 и 10 24 флопам соответственно.
С другой стороны, мы находим концепции, которые относятся к меньшему количеству флопов, таких как килофлоп или мегафлоп , которые составляют 10 3 и 10 6 флопов.
Больше – значит лучше?
Теперь мы должны ответить на один очень и очень важный вопрос. Будет ли для нас иметь какое-то значение, если персонаж PS5 будет состоять, например, из 150 000 полигонов, а Xbox Series X — из 170 000 полигонов? Или тот факт, что на PS5 будет на 10 фейерверков меньше, чем на Xbox Series X? Или, к примеру, разница в 70 и 80 кадров в секунду? Или, возможно, малозаметная на глаз разница в разрешении? Это зависит от множества факторов: чего мы ждём от игры, жанр игры, какой у вас телевизор и так далее. Но если главное требование — лучшее качество, то вы в любом случае выберете PC.
Здесь уместным будет вспомнить слова двух руководителей Microsoft в недавнем прошлом.
В 2013 году топ-менеджер Microsoft Фил Харрисон (сейчас руководит проектом Google Stadia) уверял, что, если у одной платформы больше гигафлопс или терафлопс – это не имеет большого значения, так как важны «лучшие игры». Xbox One не удалось стать доминирующей платформой, в том числе и из-за меньшего количества терафлопс на старте. Однако это лишь одна из переменных.
Глава Xbox Фил Спенсер в июне 2017 года говорил в интервью журналисту GameCentral:
«Зачем вам 60 кадров в секунду? Единственное, что влияет на игровой процесс – это игры. Не все понимают, что означает 60 к/с против 30 к/c. Не все технически подкованы».
В случае с консолями вся дилемма выбора зависит от одного главного фактора – какие из игр будут работать лучше, более стабильно и без существенных просадок частоты кадров. И это зависит не только от количества терафлопс, но и от архитектуры консоли.
Многие люди жаловались, что для обычного человека презентация Sony была скучной и неинформативной. Потребителю всё равно, как быстро смогут передаваться данные между GPU, CPU, RAM, SRAM и другими компонентами. Мы хотим игр! Того, чего Марк Церни нам не показал. Но следует помнить, что это выступление должно было состояться на конференции GDC для разработчиков. Именно они будут создавать игры для PS5 в будущем.
Начало эры супермашин
Первый мэйнфрейм был разработан небезызвестной компанией IBM в 1964 году, при этом затраты на его создание составили 5 миллиардов долларов. Для перевода в современные американские денежные знаки эту сумму нужно умножить где-то на шесть.
Назывался он просто – IBM System/360. Суперкомпьютер не был заключен в привычный монолитный корпус, а состоял из различных модулей и весил не одну тонну. Всего IBM анонсировала шесть моделей своей системы и 40 наименований различной периферии.
Производительность такого мэйнфрейма в зависимости от модели составляла от нескольких тысяч до миллиона операций в секунду. Сердцем системы являлись интегральные схемы, в которых использовалось от десятков до сотен миллионов транзисторов.
реклама
Объем оперативной памяти в зависимости от модели был от 16 до 1024 Кбайт, хотя в максимальной комплектации он достигал 16 Мбайт. Вся обрабатываемая информация хранилась на гигантских бобинах с магнитной лентой, которые содержали девять дорожек. Были выпущены накопители на жестких дисках, объем которых составлял единицы мегабайт, а масса – пару десятков килограммов. Доступен был и вариант хранения информации на памяти с магнитными сердечниками объемом пару мегабайт.
По нынешним меркам характеристики микроскопические, но с них-то все началось. С анонсом IBM System/360 были введены многие современные стандарты, которые и поныне ими остаются. Впервые один байт равнялся восьми битам, ввели байтовую адресацию памяти и 32-х битные слова. А в старших моделях была реализована технология динамической трансляции адресов (dynamic address translation), которая известна нам под названием «виртуальная память».
Несмотря на немалую стоимость (до трех миллионов долларов), продажи IBM System/360 шли на ура. За первый месяц IBM поступило заказов более чем на тысячу экземпляров, а за шесть лет существования данного семейства было продано более 33 тысяч таких машин. Таким образом мэйнфрейм IBM System/360 заложил фундамент и дальнейшие тенденции развития компьютерной техники.
Первым суперкомпьютером в полном понимании этого слова можно назвать построенную в 1976 году Сеймуром Крэем высокопроизводительную и эстетически привлекательную машину с названием Cray-1. Ее разработка обошлась в $8.86 млн (~$35 млн по нынешнему курсу).
Первый экземпляр новой супермашины отправился в Лос-Аламосскую национальную лабораторию для расчетов проектирования ядерного оружия. И пусть его стоимость составила 8.86 млн долларов, но последующие машины были лишь на пару сотен тысяч долларов дешевле.
Cray-1 представлял собою векторно-конвейерную вычислительную систему. Центральный процессор включал 500 печатных плат, на которых находилось 144 000 микросхем, они в свою очередь работали на частоте 80 МГц. Поставщиком микросхем стала компания Fairchild, из которой в последующем вышли основатели Intel и AMD. Объем оперативной памяти равнялся 8 мегабайтам.
Все платы устанавливались в башенный корпус с двенадцатью секциями, при виде сверху форма суперкомпьютера напоминала очертание буквы «C».
Для повышения производительности и уменьшения задержек при прохождении сигнала Сеймур Крэй придумал и спроектировал специальную форму своей машины. Главная идея сводилась к уменьшению расстояния между платами, поэтому форма основного скелета была выбрана в виде многогранника, что давало возможность окружить процессор по периметру чипами оперативной памяти, в результате чего время доступа к каждому из них было одинаковым.
Кроме того, такое расположение плат позволяло сократить длину проводов и обеспечить лучший теплоотвод. Несмотря на эти оптимизации, количество проводов внутри Cray-1 поражало воображение.
Лично мне башенный дизайн Cray-1 чем-то напомнил цилиндрический Apple Mac Pro, только в гораздо уменьшенном виде.
Производительность системы превосходила 100 MFLOPS, а в оптимизированных для векторного процессора задачах достигала 150 MFLOPS. Масса Cray-1 была равна 5.25 тонны, высота – около двух метров, суммарное энергопотребление – 250 кВт (135 кВт приходились на компрессорную систему охлаждения, работающую на жидком фреоне).
Жидкий фреон циркулировал по двенадцати стальным магистральным трубкам внутри корпуса системы, забирая тепло от плат с микросхемами, к которым примыкали медные пластины с тефлоновым покрытием для более эффективного отвода тепла. А в нижней части Cray-1 находилась холодильная установка.
Ниже представлен пример плат Cray-1, которые сейчас продают на всемирном аукционе eBay как реликвии. При выходе из строя одной микросхемы менялась вся плата целиком, ремонт вышедшего из строя компонента системной платы не предусматривался.
Особенность архитектуры Cray-1 состояла в том, что она обладала способностью адаптации к структуре решаемой задачи: допускалась параллельная работа и самих конвейеров, и элементарных блоков обработки в пределах любого конвейера.
Система была способна выполнять как скалярные, так и векторные операции, причем одновременно могло выполняться несколько скалярных и векторных операций. В качестве операционной системы выступала COS (Cray Operating System), которая обеспечивала режим пакетной обработки до 63 задач.
Для покупателей этого суперкомпьютера был доступен своеобразный моддинг – заказчик мог выбрать цвет граней на свое усмотрение. А для тех, у кого не хватало финансов на покупку, предусматривалась аренда супермашины. К примеру, месячный абонемент стоил 210 500 долларов.
С момента выпуска первого экземпляра суперкомпьютера до конца его производства компания Сеймура Крэя продала 85 систем Cray-1, став мировым лидером по выпуску самых производительных вычислительных систем.
Весной 1985 года Сеймур Крэй представил новый и самый быстрый в мире компьютер Cray-2, построенный по заказу Министерства обороны США. Он удерживал пальму первенства среди всех супермашин до 1990 года и существенно отличался от своего предшественника.
За десять лет производительность заметно выросла и достигла 1.9 GFLOPS. Объем оперативной памяти составлял 2 Гбайт. Количество процессоров достигало четырех штук, и к каждому из них помимо векторных регистров была добавлена локальная оперативная память объемом 128 Кбайт. Тактовая частота одного процессора составляла 244 МГц, вычислительная мощность равнялась 488 MFLOPS.
Внешне новинка выглядела в виде все того же цилиндра, правда, его размеры и масса уменьшились. Высота машины составляла 1.15 м, масса – 2500 кг. Энергопотребление – 195 кВт.
Стоимость одной машины была установлена в районе 17.5 млн долларов, по нынешним меркам примерно $36 млн.
Из-за уменьшения размеров и более плотной компоновки плат фреоновую систему охлаждения применить было уже невозможно. И тогда Сеймур Крэй в очередной раз предложил инновационный подход в виде использования жидкостной системы охлаждения.
Внутрь герметичного корпуса Cray-2 заливалась специальная инертная охлаждающая жидкость (разработка компании 3М), которая забирала на себя все тепло, выделяемое суперкомпьютером. Объем жидкости доходил до 760 литров, что составляло около трети всей массы устройства. При нагревании элементов на прозрачных стенках Cray-2 появлялись многочисленные пузырьки, и с современной RGB подсветкой этот суперкомпьютер смотрелся бы намного лучше .
Но у данной жидкости было одно негативное свойство. При ее закипании выделялся опасный для здоровья человека газ, поэтому должна была соблюдаться полная герметичность корпуса.
Cray-2 получил возможность подключения к другому такому же суперкомпьютеру для увеличения вычислительных мощностей. Подключение осуществлялось через специальную выделенную сеть с пропускной способностью 1.6 Гбит/с.
С середины 1980-х годов роль программного обеспечения начала возрастать, а затраты на его проектирование – расти. Так, на разработку ПО для Cray-2 было потрачено столько же средств, сколько на его аппаратное обеспечение. В качестве операционной системы Cray-2 использовалась операционная система UNICOS на основе Unix.
Логический модуль Cray-2.
В 1990 году специально для Ливерморской национальной лаборатории был построен в единственном экземпляре восьмипроцессорный Cray-2 стоимостью 19 миллионов долларов, который сейчас находится в Музее компьютерной истории в штате Калифорния, США.
После этого все усилия были брошены на разработку следующей модели суперкомпьютера Cray-3, однако из-за возникшего ряда проблем был построен только один экземпляр Cray-3. Его вычислительная мощность составляла 5 GFLOPS.
Процессорный модуль Cray-3.
Интересно, что Cray-3 моделировался на компьютерах Apple, а компания Apple в свою очередь приобрела суперкомпьютер Cray для проектирования дизайна собственных ПК.
Модели Cray были использованы не только для военных целей, их мощности применялись в NASA, а также для создания спецэффектов в киноиндустрии. Последняя уже начинала отходить от макетных моделей и использовала всю мощь суперкомпьютеров для создания спецэффектов. Мощности Cray-2 задействовались в таких блокбастерах, как «Звездные войны», «Парк юрского периода», «Терминатор 2: Судный день» и других.
С момента зарождения рынка суперкомпьютеров на нем господствовали американские компании, но с начала 90-х годов прошлого века в конкурентную борьбу начали включаться японские производители. Одним из них была компания Fujitsu, создавшая в 1993 году свой векторный параллельный суперкомпьютер Numerical Wind Tunnel при сотрудничестве с японской Национальной аэрокосмической лабораторией.
В тесте Linpack Numerical Wind Tunnel показал производительность 124.2 GFLOPS. В его основе лежали 140 векторных процессоров с тактовой частотой 105 МГц, произведенных самой Fujitsu. В последующем их количество было увеличено до 166 штук. Объем общей оперативной памяти составлял 44.5 Гбайт или 256 Мбайт на узел. Суммарная потребляемая мощность системы равнялась 498 кВт. Система охлаждения была двухкаскадной, первый охлаждал платы с микросхемами, а второй выводил тепло за пределы здания.
В марте 1996 года японская компания Hitachi выпустила свой суперкомпьютер с незамысловатым названием SR2201/1024. В данной системе использовались сразу 1024 скалярных процессора HARP-1E на основе архитектуры PA-RISC 1.1 с тактовой частотой 150 МГц, которые были способны развить производительность в 220.4 GFLOPS. Эти процессоры производились по заказу компанией Hewlett-Packard.
Каждый из 1024 узлов получал в свое распоряжение 256 Мбайт оперативной памяти, что суммарно давало 256 Гбайт, и сообщался с другими узлами по скоростному интерфейсу, способному обеспечить передачу данных на уровне 300 Мбайт/с. Объем дискового пространства был равен 72 Гбайт. Данный суперкомпьютер размещался в Токийском университете.
Первым суперкомпьютером, который преодолел рубеж в 1000 GFLOPS или 1 терафлопс, был Intel ASCI Red, построенный в 1997 году.
В его основе лежали известные каждому 9152 обычных, свободно продававшихся в то время в рознице процессоров Intel Pentium Pro с тактовой частотой 200 МГц (разъем Socket 8). Каждый узел содержал два таких процессора и 128 Мбайт оперативной памяти.
Пара таких узлов устанавливалась на общей плате с коммуникационным модулем, а те в свою очередь размещались в 85 шкафах-стойках. Суммарный объем оперативной памяти у Intel ASCI Red составлял 594 гигабайта, дисковая подсистема состояла из 640 жестких дисков с суммарным объемом дискового пространства 2 терабайта.
Этот «терафлопсный» суперкомпьютер был построен самой Intel по заказу правительства США, стоимость компонентов была в районе $55 млн. Главный архитектурный критерий заключался в использовании общедоступных компонентов, поэтому были выбраны стандартные серверные компоненты того времени, но за исключением коммуникационных модулей, разработанных специально для ASCI Red.
А главная задача машины заключалась в мониторинге ядерного арсенала США после объявления в октябре 1992 года моратория на проведение ядерных испытаний.
Все оборудование размещалось на площади в 150 кв. м и потребляло 850 кВт энергии; еще 500 кВт требовалось на кондиционирование помещения для поддержания оптимальной температуры работы суперкомпьютера. В тесте Linpack он показал результат 1.338 TFLOPS.
Подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен или telegram-канал @overclockers_news — это удобные способы следить за новыми материалами на сайте. С картинками, расширенными описаниями и без рекламы.
Какие FLOPS у моего процессора и графического процессора?
Как мы сказали в начале, FLOPS — это операции с плавающей запятой, которые CPU или GPU могут выполнять в секунду. . Они представляют собой очень большие или очень маленькие числа и отражают количество операций, которые можно выполнить. Компьютеры сегодня уже используют агрегат терафлопс чтобы иметь возможность выполнять миллиарды вычислений в секунду.
Этот блок с самого начала был используется для разработки операций, которые суперкомпьютеры мог выполнить . В настоящее время устройства этого типа уже используют пентафлопс, что соответствует 1000 триллионам операций в секунду.
В любом случае, хотя эта мера важна, при покупке компьютера мы также должны учитывать частоту процессора или количество RAM и ROM, которые у него есть . Хороший набор всего этого будет тем, что приведет к сильной команде, но если он выйдет слишком далеко за пределы одного из значений, не находясь в равновесии с остальными, это будет бессмысленно.
Эта концепция также влияет на игровые приставки. , поэтому чем больше у них терафлопсов, тем лучше виртуальные вселенные они могут предложить потребителям видеоигр. Но, конечно, как и в случае с компьютерами, это не совсем так, потому что в случае с игровыми консолями важны также драйверы и оптимизация графики.
Эксклюзив Google Stadia, который «невозможно портировать на консоли и ПК», выйдет на консолях и ПК
Konami объявила о планах выпустить Super Bomberman R Online на PS4, Xbox One, Nintendo Switch и ПК (Steam). До этого условно-бесплатная игра была эксклюзивом Google Stadia.
Что особенно примечательно, как отмечает журналист Имран Хан, представители Google во время интервью заявляли следующее: игра создавалась с нуля конкретно для Stadia, и её выпуск на других платформах попросту невозможен.
Королевскую битву Konami называли чуть ли не лучшим эксклюзивом Stadia, однако из-за особенностей жанра для интересных матчей требовалось лобби в 64 игрока — низкая популярность платформы даже не позволяла набрать столько игроков.
К счастью, новая версия будет поддерживать общий онлайн между всеми платформами. Релиз проекта состоится в течение года, а владельцы PS5 и Xbox Series смогут запустить игру благодаря обратной совместимости.
