Qué son los teraFLOPS, qué miden y es mucho o poco

Rubén Castro, 27 abril 2020

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¿Qué es un teraFLOPS?

TeraFLOPS es un término que se utiliza en informática para medir la potencia de cálculo de una CPU o GPU.

La palabra teraFLOPS se forma con:

  • El prefijo tera (que significa billón europeo o trillón americano)
  • Y el acrónimo FLOPS (Floating Point Operations Per Second) que significa “operaciones de coma flotante por segundo”.

1 TeraFLOPS es 1.000.000.000.000 FLOPS

FLOPS es un acrónimo, por lo que en español se escribe siempre con la S, tanto si nos referimos al singular como al plural.

Otras unidades de potencia en computación

NombreUnidadFLOPS
KiloFLOPSkFLOPS103
MegaFLOPSMFLOPS106
GigaFLOPSGFLOPS109
TeraFLOPSTFLOPS1012
PetaFLOPSPFLOPS1015
ExaFLOPSEFLOPS1018
ZettaFLOPSZFLOPS1021
YottaFLOPSYFLOPS1024

Por tanto, un teraFLOPS o TFLOPS es una unidad de medida de potencia de cálculo, al igual que los milímetros y los kilómetros son unidades de medidas de distancias.

FLOPS Vs. MIPS: rendimiento computacional

Los FLOPS y MIPS (Million Instructions Per Second) son las unidades de medida más habituales a la hora de calcular el rendimiento computacional de un ordenador.

Como hemos visto, un FLOPS mide las operaciones en coma flotante que se utilizan típicamente en campos como la investigación científica computacional.

La unidad MIPS mide el rendimiento de los números enteros que tiene más sentido a la hora de medir el rendimiento de sistemas que mueven datos (bases de datos, hojas de cálculo, ejecutar sistemas operativos virtuales, etc.).

Frank H. McMahon inventó los términos FLOPS y MFLOPS (megaFLOPS) para poder comparar los ordenadores más potentes del mundo (1986) por el número de cálculos de punto flotante que realizaban por segundo. A nivel científico era mucho mejor usar los FLOPS que los MIPS que eran más habituales en la época, ya que esta medida tenía poca relación con la capacidad aritmética de la máquina.

Sin embargo, para los usuarios domésticos y los usos normales de ofimática, los MIPS siguen siendo más importantes a la hora de determinar el rendimiento del día a día.

¿Cuántos teraFLOPS tiene tu móvil, ordenador (CPU/GPU), consola…?

El teraFLOPS es una unidad de medida bastante grande y que hasta hace poco era inservible a nivel doméstico ya que había que andar con muchos decimales.

Los superordenadores más potentes del mundo se miden en teraFLOPS. Eso sí, en miles de TFLOPS...

Para equipos domésticos lo más normal aún es hablar de GFLOPS. Aun así, poco a poco va aumentando la potencia y estamos empezando a ver como los fabricantes de tarjetas gráficas empiezan a usar el TFLOPS en sus características técnicas.

Móviles

El SoC Snapdragon 821 que monta una GPU Adreno 530 tiene una potencia de 519,2 gigaFLOPS (0,52 TFLOPS), y los chips Apple A9X del iPad Pro alcanzan los 345,6 gigaFLOPS (0,35 TFLOPS), todos ellos medidos con precisión simple de 32-bits.ref

CPU

A nivel consumidor, los procesadores más potentes del momento (mediados del 2020) rondan los 1,3 TFLOPS de potencia:

  • Intel Xeon W-3245: 1,4 TFLOPS
  • Intel Core i9-9900X 1,2 TFLOPS
  • AMD Ryzen 9 3950X 1,1: TFLOPS

Los procesadores de gama media-alta rondan el medio TFLOPS:

  • AMD Ryzen 7 3700X: 546,0 GFLOPS - 0,55 TFLOPS
  • Intel Core i9-9900: 499,0 GFLOPS - 0,50 TFLOPS
  • AMD Ryzen 5 3600X: 461,0 GFLOPS - 0,46 TFLOPS

También calculados en precisión simple (32-bit)

GPU

Potencia en TFLOPS de gráficas

GPUFP32 TFLOPSFP64 TFLOPS
TITAN V13,86,9
Radeon RX Vega 6412,70,8
GeForce GTX 1080 Ti11,30,4
GeForce GTX 10808,90,3
Radeon R9 Fury X8,60,5
Radeon HD 79907,81,9
GeForce GTX 10706,50,2
Radeon RX 4805,80,4
GeForce GTX 6905,60,2
Radeon R9 290X5,60,7
GeForce GTX 780 Ti5,30,2
Radeon HD 69905,11,3
GeForce GTX 9804,90,15
Radeon RX 4704,90,3
Radeon R9 2904,80,6
GeForce GTX Titan4,71,5
GeForce GTX 10604,40,14
Radeon HD 7970 GHz4,31,1
GeForce GTX 7804,10,17
Radeon R9 280X4,01,0
Radeon R9 2803,30,83
GeForce GTX 6803,10,13
Radeon HD 79502,90,71

Ojo: La tabla está ordenada por los valores en precisión simple (32-bit)

Como podemos ver, las tarjetas gráficas de Nvidia, normalmente, tienen una potencia muy alta en precisión simple, pero muy mala en precisión doble. La precisión simple es la que se usa en los juegos, pero la precisión doble es la que se utiliza en los cálculos complejos científicos y en el minado de muchas criptomonedas.


Consolas

En cuanto a consolas:

  • PlayStation 4: 1,3 TFLOPS
  • Xbox One: 1,8 TFLOPS
  • PlayStation 4 Pro: los 4,2 TFLOPS
  • Nintendo Switch: entre 0,4 y 0,5 TFLOPS
  • La futura PlayStation 5 promete una GPU con 10,28 TFLOPS
  • La Xbox Series X promete una GPU de 12 TFLOPS

Todos ellos son en valores de precisión simple (32-bit)

Los FLOPS, su complejidad y por qué tienen muy poca importancia a nivel doméstico

Hay que tener en cuenta que la medición de FLOPS es muy compleja porque las diferentes operaciones en coma flotante llevan diferentes cantidades de tiempo para ejecutarse. Y no todo el mundo utiliza las mismas operaciones para establecer los cálculos.

Por ejemplo, una división simple como 1/5, toma significativamente menos tiempo que el cálculo del logaritmo de 5.

Por eso, se estableció el algoritmo de Linpack como un estándar representativo con el que poder medir todos los sistemas bajo el mismo baremo de FLOPS.

Es importante señalar que el algoritmo de Linpack utiliza el formato en coma flotante de doble precisión (64-bit). Sin embargo, hemos visto como la mayoría de los valores que dan los fabricantes son con precisión simple (32-bit).

Además, los valores que dan los fabricantes suelen ser teóricos y en la práctica suelen ser inferiores debido a otros factores limitantes como la frecuencia de reloj o la velocidad de las memorias ROM y RAM.

Por tanto, aunque todos hemos acabado midiendo el rendimiento en FLOPS, no es una medida absoluta de la potencia de una CPU ni de una GPU.

Fuentes

  1. en.wikipedia.org
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