Što je TFLOPS i zašto se stalno spominje?

Bilo da je riječ o najnovijem Microsoft Scorpiu za Xbox ili o najnovijem AMD-ovom grafičkom čipu, često ćete vidjeti termin TFLOP. Ako niste sigurni što to znači i da li vas to uopće treba zanimati, onda ste došli na pravo mjesto! Sada ćemo objasniti taj misteriozan termin i zašto je važan u svijetu procesora.

U redu, što je TFLOP?

TFLOP je kratica za „teraflop“, a to je način mjerenja snage računala koji je više temeljen na matematičkim sposobnostima, umjesto na klasičnim gigahercima. Engleski FLOPS “floating-point operations per second“.

Teraflop se odnosi na sposobnost procesora da računa bilijun operacija u sekundi. Dakle, ako nešto ima „6 TFLOPS-a“, znači da taj procesor može vršiti 6 bilijuna operacija u sekundi. Moramo napomenuti da je tu riječ o prosječnoj brzini.

Što su te procesorske operacije?

Operacije ili realne kalkulacije su uobičajeni načini mjerenja procesorske snage. Zapravo, kad smo počeli koristiti FLOP-ove, ubrzo su postali međunarodni standard kad je riječ o snazi procesora.

Možda se sjećate iz satova matematike, da su realni brojevi skup brojeva koji uključuje cijele brojeve, decimalne brojeve, iracionalne brojeve (kao što je “pi”), itd. Sa stajališta računala, realna kalkulacija je svaka konačna kalkulacija koja koristi realne vrijednosti, posebice decimale. Budući da je memorija svakog računala ograničena, procesor nemože spremiti točan broj u decimali jer svi znamo da  npr “pi” ima beskonačno mnogo brojeva iza decimale, pa gdje onda odrezati decimalu i kolika nam točnost zapravo treba?

Probajmo objasniti ovako: inžinjer projektira cestu širine 10 metara, i njemu nije jako važno ako ta cesta ima 10,0001m.  Dok sa druge strane jedan fizičar treba u svom izračunu koristiti brzinu svjetlosti (oko 300.000.000) i Newtonove gravitacijske konstante (oko 0.0000000000667) zajedno u istom izračunu.

Da bi se zadovoljilo obje strane napravljen je novi format pod nazivom “floating point” (pomićni zarez). Ideja je da se broj rastavi na dva dijela “significand” i “eksoponent”. Significand sadrži broj prije decimale, dok eksponent prikazuje koliko ima decimala u odnosu na početak broja. Takav format udovoljava svim zahtjevima preciznosti.

Dakle, FLOPS-i mjere koliko jednađbi uključujući floating point (pomićne zareze) procesor može izračunat u jednoj sekundi. Razni uređaji zahtjevaju razne FLOPS vrijednosti. Primjerice, klasičan kalkulator treba oko 10 FLOPSA za sve svoje kalkulacije. Pa kad govorimo o teraflopsovima (biilijun FLOPS-a), može vam bit jasno o kakvoj vrsti snage u procesoru se radi.

Proizvođači često uključuju FLOPS-e u svoje specifikacije na procesorima, a postoji i jednadžba za izračun FLOPS-a.

TFLOPS kod grafičkih kartica, znači li to da oni stvaraju grafiku?

I kod grafičkih procesora u osnovi je ista stvar. Ono što mi smatramo grafikom je zapravo ogroman broj poligona, (trokuta, pravokutnika, pentagona itd.), koji se obrađuju i pomiću na razne pozicije na ekranu. U ovom slučaju procesor ne crta male sličice, nego koristi matematiku kako bi opisao oblik, karakteristike i poziciju tih poligona. Možete gledati na to kao matematički izračun svakog kuta i pozicije poligona, na način koji smo već opisali, pomoću floating-point sustava, jer ih procesor upravo tako i vidi.

Znači veći broj TFLOPS-A znači brži procesor i bolju grafiku?

Najčešće da, ali ne i uvijek. Zapravo, vidjeli smo neke grafičke procesore s više TFLOPS-a koji su sporiji od nekih s manje TFLOPS-a.

Da bi shvatili to malo bolje, koristit ćemo analogiju wata kao snage. Usmjereni reflektor i rasvijeta na pozornici možda koriste istu snagu u W- vatima, no ponašaju se drukčije i imaju drukčiju razinu svijetlosti. Usmjereni reflektor baca svijetlost u određeno polje pozornice a opća rasvjeta baca puno šire svijetlo po cijeloj pozornici.

Isto tako, i kod procesora brzina ovisi o mnogo stvari, kao što su struktura procesora, frame bufferi, brzina jezgri, kešu i ostale bitne specifikacije. No da, u pravilu više TFLOPS-a znači brži uređaj i bolju grafiku.

Prije samo par godina uređaji nisu mogli dosegnuti TFLOP brzinu, a danas nam je normalno govoriti o 6-11 TFLOPSa. U svijetu super računala, ta brojka je još impresivnija. Istraživači koji uspoređuju specifikacije, sada govore o računalima koji imaju više od 100 petaflopsa, a petaflops je tisuću teraflopsa.

Zaključak – što da mislim kad vidim termin TFLOP?

Na TFLOPS-e gledajte kao na benč u teretani, kad vam neki frajer priča o tome koliko može dignuti na benču. Ako diže 60kg dobar je, ako uspjeva 100 odličan, a ako kaže da može dignuti 150kg, nemojte mu se zamjeriti ni u kom slučaju, iako je možda malo napuhao tu brojku. Tako nekako je i sa TFLOP-sima.

Piše: S.M.