TeraFLOPS (TFLOPS)

Il numero di TeraFLOPS (TFLOPS) indica quanti bilioni di operazioni matematiche in virgola mobile un computer può eseguire in un secondo. Questo valore serve a misurare la potenza di calcolo di un processore, in particolare di GPU e supercomputer. I TFLOPS sono fondamentali per applicazioni che richiedono calcoli complessi, come l’intelligenza artificiale, le simulazioni scientifiche e l’apprendimento automatico.

Cosa sono i FLOPS e a cosa servono?

FLOPS è l’abbreviazione di Floating Point Operations per Second. Si tratta di un’unità di misura della potenza di calcolo di un computer. Un’operazione in virgola mobile è un calcolo matematico che include numeri decimali, a differenza delle operazioni con numeri interi. Questo aspetto è particolarmente importante nelle applicazioni ad alta intensità di calcolo, dove serve un alto livello di precisione.

I FLOPS vengono utilizzati soprattutto in ambito scientifico, nelle simulazioni, nell’intelligenza artificiale, nell’apprendimento automatico e nelle applicazioni grafiche. Sono centrali in settori come l’elaborazione di immagini mediche, le simulazioni fisiche o l’analisi finanziaria dei dati di mercato. Nel mondo del gaming determinano la potenza grafica delle GPU moderne. Grazie a FLOPS sempre più alti, oggi i computer possono calcolare effetti fisici realistici e grafica ad altissima risoluzione.

La misurazione dei FLOPS avviene tramite test di benchmark appositamente sviluppati, che stimano quante operazioni in virgola mobile un sistema può eseguire al secondo. I benchmark più usati sono LINPACK per i supercomputer e i test FP32/FP64 per valutare le prestazioni delle GPU. Questi test eseguono calcoli matematici complessi per determinare il numero massimo di operazioni al secondo. I produttori indicano spesso valori teorici di FLOPS basati sull’architettura, ma nelle applicazioni reali le prestazioni possono variare in base al tipo di carico e all’efficienza del sistema.

Quanti FLOPS corrispondono a un TeraFLOPS?

Un TeraFLOPS equivale esattamente a un bilione di operazioni (1.000.000.000.000 o 10¹²) in virgola mobile al secondo. Ciò significa che un processore con 1 TFLOPS può eseguire un bilione di operazioni matematiche con numeri in virgola mobile in un solo secondo.

Per farti un’idea: un computer che eseguisse solo un FLOP al secondo impiegherebbe oltre 31.000 anni per completare lo stesso numero di operazioni. Per questo un TeraFLOPS rappresenta un’unità enorme della potenza di calcolo, che rende possibili applicazioni moderne in tempo reale.

Quali altre unità FLOPS esistono e come si convertono in TFLOPS?

Ci sono diverse unità FLOPS, a seconda della potenza del sistema. La conversione in TFLOPS si basa su potenze di dieci:

Oggi i supercomputer si misurano in PetaFLOPS o addirittura in ExaFLOPS, mentre le GPU di fascia alta si aggirano solitamente nell’ordine dei TeraFLOPS.

Quanti FLOPS raggiungono i computer e le GPU moderne?

I computer moderni nel campo del calcolo ad alte prestazioni (HPC) e le GPU hanno raggiunto valori di FLOPS impressionanti. Ad esempio, NVIDIA H100, una delle GPU più potenti per intelligenza artificiale e data center, arriva fino a 989 TeraFLOPS per i calcoli FP32 con Tensor Core. Pertanto, è adatta specialmente a grandi reti neurali e simulazioni avanzate.

NVIDIA A30, pensata per i data center, raggiunge circa 10 TFLOPS ed è ottimizzata per l’addestramento e l’inferenza di modelli IA. In confronto, NVIDIA RTX 4090, pensata per il gaming, può superare i 100 TFLOPS in overclock, permettendoti di ottenere grafica estremamente realistica.

I supercomputer sono ancora più potenti: Frontier ha superato la soglia dell’ExaFLOPS ed è impiegato per simulazioni scientifiche estremamente complesse. Anche altri supercomputer di fascia alta, come il giapponese Fugaku, raggiungono prestazioni simili e vengono utilizzati nella ricerca avanzata.