PetaFLOPS (PFLOPS)

Un PetaFLOPS (PFLOPS) cor­ri­spon­de a 10¹⁵ FLOPS, ovvero mille bilioni di ope­ra­zio­ni in virgola mobile al secondo. Questa unità di misura viene uti­liz­za­ta per valutare le pre­sta­zio­ni dei su­per­com­pu­ter.

Cosa sono i FLOPS e a cosa servono?

L’unità FLOPS sta per “Floating Point Operations per Second**” (ope­ra­zio­ni in virgola mobile al secondo) e indica quante di queste ope­ra­zio­ni un computer può eseguire in un secondo. Le ope­ra­zio­ni in virgola mobile sono fon­da­men­ta­li per i calcoli ma­te­ma­ti­ci e scien­ti­fi­ci complessi, perché per­met­to­no di rap­pre­sen­ta­re e gestire numeri decimali con grande pre­ci­sio­ne.

La potenza di calcolo espressa in FLOPS è par­ti­co­lar­men­te rilevante per le ap­pli­ca­zio­ni che ri­chie­do­no una capacità com­pu­ta­zio­na­le molto elevata. Alcuni esempi sono:

• Si­mu­la­zio­ni scien­ti­fi­che: in fisica, chimica e biologia, i FLOPS vengono usati per calcolare modelli me­teo­ro­lo­gi­ci complessi, si­mu­la­zio­ni di flui­do­di­na­mi­ca o dinamiche mo­le­co­la­ri.
• In­tel­li­gen­za ar­ti­fi­cia­le e ap­pren­di­men­to au­to­ma­ti­co: i modelli di IA e le reti neurali ri­chie­do­no enormi risorse per allenare milioni di parametri e ot­ti­miz­zar­ne le pre­sta­zio­ni.
• Grafica com­pu­te­riz­za­ta e vi­deo­gio­chi: un alto numero di FLOPS è es­sen­zia­le per vi­sua­liz­za­re effetti grafici complessi e si­mu­la­zio­ni fisiche, in par­ti­co­la­re per il rendering 3D e i calcoli in tempo reale.

La mi­su­ra­zio­ne dei FLOPS avviene so­li­ta­men­te tramite benchmark stan­dar­diz­za­ti. Uno dei test più diffusi è il benchmark LINPACK, che verifica la velocità con cui un sistema risolve sistemi di equazioni lineari. Questo test fornisce un’in­di­ca­zio­ne sull’ef­fi­cien­za di un computer nel gestire numeri in virgola mobile.

Con­ver­sio­ne: quanti FLOPS sono un PetaFLOPS?

Un PetaFLOPS equivale esat­ta­men­te a 10¹⁵ FLOPS, ovvero 1.000.000.000.000.000 di ope­ra­zio­ni in virgola mobile al secondo.

Per farti un’idea della potenza di calcolo: se ogni persona sulla Terra (circa 8 miliardi) eseguisse un’ope­ra­zio­ne al secondo, ci vor­reb­be­ro più di 4 anni per rag­giun­ge­re ciò che un computer da 1 PFLOPS può fare in un solo secondo.

Altre unità FLOPS e la loro con­ver­sio­ne in PetaFLOPS

Oltre ai PFLOPS, esistono diverse altre unità FLOPS usate per de­scri­ve­re la potenza di calcolo dei sistemi. Se ne­ces­sa­rio, puoi eseguire con­ver­sio­ni molto semplici, come mostra la tabella seguente:

Quanti FLOPS rag­giun­go­no i di­spo­si­ti­vi moderni?

Con l’aumento dei su­per­com­pu­ter moderni e l’im­por­tan­za crescente del calcolo ad alte pre­sta­zio­ni (HPC), l’unità PFLOPS è sempre più im­por­tan­te. Infatti, un PetaFLOPS equivale a 1.000 TeraFLOPS e rap­pre­sen­ta una nuova soglia nello sviluppo della potenza com­pu­ta­zio­na­le.

Oggi molte GPU moderne operano nell’ordine dei TeraFLOPS, ma alcuni modelli si av­vi­ci­na­no o superano il limite del PFLOPS. Per esempio, NVIDIA H100 raggiunge circa 989 TeraFLOPS per i calcoli FP32 con Tensor Core, ovvero quasi 1 PFLOPS. In confronto, NVIDIA A30, pensata per l’HPC e l’inferenza IA, si ferma a circa 10,3 TeraFLOPS, una frazione molto più piccola.

Ma non sono solo le GPU a contare: i su­per­com­pu­ter più potenti del mondo lavorano già nel range dei PFLOPS e oltre. Un esempio notevole è il su­per­com­pu­ter sta­tu­ni­ten­se “Frontier”, che ha superato la soglia dell’ExaFLOPS, rag­giun­gen­do oltre 1.000 PFLOPS. Anche altri sistemi come il su­per­com­pu­ter giap­po­ne­se “Fugaku” o l’americano “Summit” operano a questi livelli, rendendo possibile af­fron­ta­re problemi scien­ti­fi­ci e tecnici molto complessi.