Was sind FLOPS


Published by Marc Büchel on 25.01.05

Anhand von FLOPS (Floating Point Operations Per Second (Fliesskommaoperationen pro Sekunde)) misst man die Geschwindigkeit von wissenschaftlich genutzten Computern.

Anhand von FLOPS (Floating Point Operations Per Second (Fliesskommaoperationen pro Sekunde)) misst man die Geschwindigkeit von wissenschaftlich genutzten Computern.

Die Anzahl der Fliesskommopertionen, welche ein Rechner im Stande ist auszuführen, hängt nicht direkt proportional von der Taktgeschwindigkeit des Prozessors ab. Je nach dem wie der Prozessor aufgebaut wurde, werden mehr oder weniger Taktzyklen benötigt um Fliesskommaoperationen auszuführen. Das extremeste Beispiel stellen hier wohl Vektorrechner dar, welche fähig sind während eines Taktzyklus bis zu einigen tausend Operationen auszuführen.

FLOPS werden heutzutage anhand der folgenden Potenzen gemessen:

1 MegaFLOPS= 106 FLOPS (MFLOPS)
1 GigaFLOPS = 109 FLOPS (GFLOPS)
1 TeraFLOPS = 1012 FLOPS (TFLOPS)
1 PetaFLOPS = 1015 FLOPS (PFLOPS)

Der Vorteil dieser Testmethode liegt ganz klar darin, dass nicht nur der Prozessor sondern die gesamte Rechnerarchitektur getestet wird, welche grundsätzlich aus Prozessor, Hauptspeicher und Bus besteht.

Historisch von Bedeutung war bei dieser Messmethode der erste frei programmierbare Rechner, Zuse Z1 aus dem Jahre 1937, welche pro Sekunde, bei einem Takt von ca. fünf Hertz etwa zwei Additionen zu leisten vermochte. Entsprechend der Aussage Zuses dauerte eine Multiplikation ungefähr drei Sekunden, somit leistete die Rechenmaschine zwischen 0.2 und 2 FLOPS, je nach Operation.

Heutzutage misst man die FLOPS, welche ein Computer zu leisten im Stande ist anhand von Programmpaketen (Benchmarkprogrammen), wie etwa Linpack oder Livemore.

Ende des letzten Jahres mass man beim BlueGene/L von IBM einen Wert von 70.72 TeraFLOPS. Somit verfügt IBM auch zum jetzigen Zeitpunkt über den leistungsfähigsten Computer. Gefolgt vom japanischen Earth Simulator, der aber bereits vor drei Jahren 35.86 TeraFLOPS zu leisten im Stande war geht die Rangliste weiter.
Bemerkenswert an dieser Stelle ist auf die von den verschiedenen Konfigurationen aufgenommen Leistung und der benötigte Platz. Im Falle des IBM werden für das Betreiben des BlueGene/L 216 kW benötigt und die gesamte Konfiguratioen findet auf einem 30m² grossen Grundstück Platz. Somit ist die IBM Konfiguration im Vergleich zum japanischen EarthSimulator winzig ausgefallen, denn diese benötigt ein 3000m² grosses Areal und verbrät 6 MW (6000 kW) an Leistung.

Bleibt am Schluss noch anzumerken, dass heute nicht mehr nur darum geht den schnellsten Computer zu bauen, sondern diesen auch effizient zu betreiben.


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