FLOPS

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換算表
接頭辞 FLOPS
ヨタ(Y) 1024
ゼタ(Z) 1021
エクサ(E) 1018
ペタ(P) 1015
テラ(T) 1012
ギガ(G) 109
メガ(M) 106

FLOPS（フロップス、Floating-point Operations Per Second）はコンピュータの性能指標の一つ。1秒間に浮動小数点数演算が何回できるかという能力を理論的/実際的（実験的）に表したもののこと。コンピュータの性能指標としては、他にMIPSなどがあるが、FLOPSは科学技術計算やシミュレーションを行うスーパーコンピュータ等の性能を表す際に用いられることが多い。

数値の大きさだけでなく、理論的に算出された値の何%で実際のプログラムが動作するかということも重要である。実際の値が理論値に近いほど、より効率的なコンピュータだと考えられるからである。パーソナルコンピュータ（以下パソコンと略）向けのCPUやGPUメーカーは計算ノードとしては単一のノードとなるので通常理論値で発表する（理論値がほぼそのまま実効値となる）が、一般的にスーパーコンピューターでは多数の計算ノードのクラスタとして構築されるため、実際の計算能力を理論値に近づけるには高度な運用能力が必要であり、理論値ではなく LINPACK ベンチマークでの実測値を発表する。

現在、家庭用のパソコンの CPU は GFLOPS、スーパーコンピュータの世界1位は PFLOPS の単位であるが、ムーアの法則にそって高速化が進んでおり、2018年に1億並列のEFLOPSの単位に到達すると予想されている[1]。パソコンとスーパーコンピュータの差はおおよそ1万倍の差で推移している。

目次

[編集] 代表的なハードウェアの浮動小数点数演算能力

[編集] 携帯ゲーム機

[編集] 携帯機器

  • NetWalker PC-Z1: CPU 3.2GFLOPS(ARM Cortex-A8 800MHz,SIMD), 0.64GFLOPS(同VFP)

[編集] PC/Server

名称 コア数 クロック FLOPS 理論値/実測値 理論値の計算式 参照
Pentium 1コア 300MHz 300 MFLOPS 理論値 1 FLOPS/Clock × 300MHz
Pentium II 1コア 450MHz 450 MFLOPS 理論値 1 FLOPS/Clock × 450MHz
Pentium III 1コア 1.4GHz 2.1 GFLOPS 理論値 1.5 FLOPS/Clock × 1.4GHz
Pentium M 1コア 2.26GHz 3.39 GFLOPS 理論値 1.5 FLOPS/Clock × 2.26GHz [2]
Pentium 4 1コア 3.8GHz 7.6 GFLOPS 理論値 2 FLOPS/Clock × 3.8GHz [2]
Pentium D 2コア 3.6GHz 14.4 GFLOPS 理論値 2 FLOPS/Clock × 3.6GHz × 2コア [2]
Intel Atom 2コア 1.8GHz 7.2 GFLOPS 理論値 2 FLOPS/Clock × 1.8GHz × 2コア [3]
Core Solo 1コア 1.83GHz 2.75 GFLOPS 理論値 1.5 FLOPS/Clock × 1.83GHz [4]
Core Duo 2コア 2.33GHz 6.99 GFLOPS 理論値 1.5 FLOPS/Clock × 2.33GHz × 2コア [4]
Core 2 Duo 2コア 3.33GHz 26.64 GFLOPS 理論値 4 FLOPS/Clock × 3.33GHz × 2コア [4]
Core 2 Quad 4コア 3.2GHz 51.2 GFLOPS 理論値 4 FLOPS/Clock × 3.2GHz × 4コア [4]
Core i7
(i7-965, Nehalem)		 4コア 3.2GHz 51.2 GFLOPS 理論値 4 FLOPS/Clock × 3.2GHz × 4コア [4]
Core i7
(Sandy Bridge)		 6コア 3.3GHz 158.4 GFLOPS 理論値 8 FLOPS/Clock × 3.3GHz × 6コア [5]
Phenom II
(X4 980 Black Edition)		 4コア 3.7GHz 59.2 GFLOPS 理論値 4 FLOPS/Clock × 3.7GHz × 4コア
Phenom II
(X6 1100T Black Edition)		 6コア 3.3GHz 79.2 GFLOPS 理論値 4 FLOPS/Clock × 3.3GHz × 6コア
AMD Fusion E Series
(Bobcat)		 2コア 1.65GHz 6.6 GFLOPS 理論値 2 FLOPS/Clock × 1.65GHz × 2コア
AMD FX
(Bulldozer)		 8コア/4モジュール 3.9GHz 124.8 GFLOPS 理論値 4 FLOPS/Clock × 2 FMAC × 3.9GHz × 4モジュール
AMD Opteron
(Magny-Cours)		 12コア 2.5GHz 120 GFLOPS 理論値 4 FLOPS/Clock × 2.5GHz × 12コア [5]
AMD Opteron
(Interlagos)		 16コア/8モジュール 3GHz 192 GFLOPS 理論値 4 FLOPS/Clock × 2 FMAC × 3GHz × 8モジュール

Core 2 Duo より1クロックで SSE が計算できるようになり 4 FLOPS/Clock となり、Sandy Bridge より搭載した Intel AVX が 8 FLOPS/Clock である。

[編集] 据え置きゲーム機

[編集] スーパーコンピュータ

[編集] 分散コンピューティング

  • BOINC： 約 2,958.992 TFLOPS 2009年12月6日 平均値
    • SETI@home： 約 731.599 TFLOPS 2009年12月6日平均値 BOINCに含む
  • UD Agent： 約 65 TFLOPS 2001年10月1日 参加PC96万台時
  • Folding@Home:Active合計 353,966 CPU 約 4,273 TFLOPS　2008年11月22日 参加約355万台

[編集] グラフィックスカード

単精度の積和算を 2 FLOPS/Clock で行える。

[編集] NVIDIA

  • GeForce 8600 GTS: 92.8GFLOPS / 139GFLOPS（積和算 / 積和算、和算合計）
  • GeForce 8800 GT: 336GFLOPS / 504GFLOPS（積和算 / 積和算、和算合計）
  • GeForce 9600 GT: 208GFLOPS / 312GFLOPS（積和算 / 積和算、和算合計）
  • GeForce 9800 GTX+: 470GFLOPS / 705GFLOPS（積和算 / 積和算、和算合計）
  • GeForce GTX 280: 622GFLOPS / 933GFLOPS（積和算 / 積和算、和算合計）[14]
名称 コア数 クロック FLOPS 理論値/実測値 理論値の計算式 参照
GeForce GTX 480 480 1401MHz 1.345 TFLOPS 理論値 2 FLOPS/Clock × 1401MHz × 480コア
GeForce GTX 580 512 1544MHz 1.581 TFLOPS 理論値 2 FLOPS/Clock × 1544MHz × 512コア
GeForce GTX 590
(2GPU合計)		 1024 1214MHz 2.488 TFLOPS 理論値 2 FLOPS/Clock × 1214MHz × 1024コア

[編集] AMD

名称 コア数 クロック FLOPS 理論値/実測値 理論値の計算式 参照
Radeon HD 3650 120 725MHz 174 GFLOPS 理論値 2 FLOPS/Clock × 725MHz × 120コア
Radeon HD 3870 320 825MHz 496 GFLOPS 理論値 2 FLOPS/Clock × 825MHz × 320コア
Radeon HD 4670 320 750MHz 480 GFLOPS 理論値 2 FLOPS/Clock × 750MHz × 320コア
Radeon HD 4870 800 750MHz 1.2 TFLOPS 理論値 2 FLOPS/Clock × 750MHz × 800コア
Radeon HD 5870 1600 850MHz 2.72 TFLOPS 理論値 2 FLOPS/Clock × 850MHz × 1600コア
Radeon HD 5970
(2GPU合計)		 3200 725MHz 4.64 TFLOPS 理論値 2 FLOPS/Clock × 725MHz × 3200コア [15]
Radeon HD 6970 1536 880MHz 2.703 TFLOPS 理論値 2 FLOPS/Clock × 880MHz × 1536コア
Radeon HD 6990
(2GPU合計)		 3072 725MHz 5.099 TFLOPS 理論値 2 FLOPS/Clock × 830MHz × 3072コア
Radeon HD 7970 2048 925MHz 3.789 TFLOPS 理論値 2 FLOPS/Clock × 925MHz × 2048コア

[編集] GPGPU

  • NVIDIA Tesla C870: 510 GFlops (単精度)
  • NVIDIA Tesla C1060: 933 GFlops (単精度), 78 GFlops (倍精度)
  • NVIDIA Tesla C2070: 1030 GFlops (単精度), 515 GFlops (倍精度)

[編集] FPGA

  • アルテラ Stratix IV: 244.5 GFLOPS (単精度、実測値 171 GFLOPS)[16][17] - FPGAでは整数の積和算は1クロックで計算できるが、GPUとは異なり浮動小数点のかけ算は 445MHz 動作で11クロック必要[18]。それに対して、GPUは1クロックで行える。
  • ザイリンクス Virtex-5 SX240T: 162.52 GFLOPS (単精度)[19][20]

[編集] 脚注

  1. ^ 【レポート】ポスト「京」コンピュータはどうなるのか (1) 次世代スパコンの開発開始で米国に遅れをとっている日本 | エンタープライズ | マイコミジャーナル
  2. ^ a b c Intel® microprocessor export compliance metrics
  3. ^ プロセッサー — インテル® マイクロプロセッサー製品の輸出規制基準
  4. ^ a b c d e Intel Corp.. “プロセッサー製品の複合理論性能 (CTP) 値について(Intel)”. 2009年10月1日閲覧。
  5. ^ a b PetaFLOPS for the Common Man- Pt 3 In the next few yrs what could PetaFLOPS Systems Look Like - The Dell TechCenter
  6. ^ WiKi 但し、日経エレクトロニクス1999年10-4号によると、これほどの性能ではないとの見解が出ている。
  7. ^ ATIのグラフィックスチップ技術が「Nintendo GAMECUBE」に採用（マイコミジャーナル）
  8. ^ PlayStation.com(Japan)但しアメリカ「スタンフォード大学」のタンパク質解析にPS3が参加しているため、実測値がインターネットで確認できる。計算すると20GFLOPS前後の実測値を得られる。OS 別クライアント統計　　Folding@home for PS3
  9. ^ マイクロソフト、「Xbox 360」ハードウェア編 丸山嘉浩氏「日本で成功しなければ成功したと言えない」 GAME watch 2005/05/13
  10. ^ “[http://www.nagasaki-u.ac.jp/main/gakujutsu/2009/gaku20091126.pdf GPU クラスタによる高性能計算技術の実証： 長崎大学濱田剛テニュアトラック助教らの GPU クラスタによる計算がゴードン・ベル賞を受賞] (PDF)”. 2010年6月2日閲覧。
  11. ^ 【レポート】「京」コンピュータが京速を達成 - Top500の首位堅持に期待 - エンタープライズ - マイコミジャーナル
  12. ^ 「京」が第37回TOP500ランキングにおいて世界第一位を獲得！
  13. ^ 【森山和道の「ヒトと機械の境界面」】 スパコン「京」を使う「次世代生命体統合シミュレーション」とは
  14. ^ ゲームを超えるミッションとは──NVIDIAが「GT200」にこめたGPUの可能性 (2/3) - ITmedia +D PC USER
  15. ^ “米AMD、2基のGPUを搭載する「ATI Radeon HD 5970」 - 演算性能は4.64TFLOPS - マイコミジャーナル”. 2009年12月7日閲覧。
  16. ^ アルテラ浮動小数点メガファンクション
  17. ^ 64x64の行列のかけ算1つで128個のDSPを消費し、24.45 GFLOPS。DSP は最大1288個なので、244.5 GFLOPS。
  18. ^ 浮動小数点メガファンクション ユーザーガイド
  19. ^ FPGAを用いた高性能コンピューティング
  20. ^ Revaluating FPGAs for 64-bit Floating-Point Calculations

[編集] 関連項目

[編集] 外部リンク

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