Operaciones de coma flotante por segundo para niños
Datos para niños Rendimiento de una computadora |
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|---|---|---|
| Nombre | Unidad | FLOPS |
| Kilo-FLOPS | kFLOPS | 103 |
| Mega-FLOPS | MFLOPS | 106 |
| Giga-FLOPS | GFLOPS | 109 |
| Tera-FLOPS | TFLOPS | 1012 |
| Peta-FLOPS | PFLOPS | 1015 |
| Exa-FLOPS | EFLOPS | 1018 |
| Zetta-FLOPS | ZFLOPS | 1021 |
| Yotta-FLOPS | YFLOPS | 1024 |
En el mundo de la informática, las operaciones de coma flotante por segundo son una forma de medir qué tan rápido trabaja una computadora. Se usan especialmente para cálculos científicos que necesitan muchas operaciones matemáticas complejas. Su nombre más conocido es FLOPS, que viene del inglés floating point operations per second. Es importante recordar que FLOPS ya incluye la "S" de "segundo", así que no se debe decir "FLOP" en singular.
Las computadoras tienen diferentes velocidades, por eso usamos unidades más grandes que el FLOPS. Para esto, se usan los prefijos del Sistema Internacional. Así tenemos kilo-FLOPS (kFLOPS, 103 FLOPS), mega-FLOPS (MFLOPS, 106 FLOPS), giga-FLOPS (GFLOPS, 109 FLOPS), tera-FLOPS (TFLOPS, 1012 FLOPS), peta-FLOPS (PFLOPS, 1015 FLOPS), exa-FLOPS (EFLOPS, 1018 FLOPS), zetta-FLOPS (ZFLOPS, 1021 FLOPS) y yotta-FLOPS (YFLOPS, 1024 FLOPS).
Contenido
¿Qué tan rápido son los diferentes tipos de computadoras?
Rendimiento de computadoras personales y consolas
Una computadora de escritorio común, con un procesador como el Pentium 4 o Athlon 64, suele funcionar a más de 3 GHz. Esto significa que puede realizar cálculos en el rango de varios GFLOPS. Incluso algunas consolas de videojuegos de finales de los años 90 y principios de los 2000, como la Gamecube y la Dreamcast, ya superaban un GFLOPS.
La velocidad de las supercomputadoras
La primera supercomputadora, la Cray-1, empezó a funcionar en 1976. Era capaz de hacer 80 MFLOPS. En poco más de treinta años, las supercomputadoras se volvieron más de un millón de veces más rápidas.
En junio de 2020, la supercomputadora más veloz del mundo era Fugaku, de Japón. Podía alcanzar 415,53 petaFLOPS. Le quitó el primer lugar a Summit, de Estados Unidos, que tiene una capacidad de 148 petaFLOPS. Otras supercomputadoras muy potentes son Sierra (EE. UU.), Sunway TaihuLight (China) y Tianhe-2 (China).
Computación distribuida: Uniendo fuerzas
La computación distribuida usa internet para conectar muchas computadoras personales. Así, trabajan juntas para resolver problemas muy grandes. Proyectos como SETI@Home han logrado velocidades de más de 100 TFLOPS. Einstein@Home ha alcanzado 886,6 TFLOPS, siendo una de las redes de computación más poderosas. Otros proyectos similares son climateprediction.net.
En marzo de 2020, el proyecto Folding@Home se enfocó en investigaciones importantes. Gracias a esto, el 15 de abril de 2020, Folding@Home anunció que su potencia de cálculo superó los 2.480 petaFLOPS, o 2 exaFLOPS. Esto fue un gran logro, ya que superó la barrera del exaFLOPS antes que grandes empresas de tecnología.
¿Por qué los FLOPS son importantes para medir el rendimiento?
Para que los FLOPS sean una medida útil, se necesita un estándar. Uno de los más conocidos es el estándar LINPACK.
Sin embargo, los FLOPS por sí solos no siempre son la única medida para las computadoras modernas. Hay otros factores importantes como la entrada y salida de datos (E/S), la comunicación entre diferentes partes del procesador y cómo se organiza la memoria. Por eso, las computadoras suelen alcanzar solo una parte de su velocidad máxima teórica en FLOPS. Incluso en problemas muy grandes, el rendimiento puede variar. Por eso, las medidas más completas consideran tanto los FLOPS actuales (en tiempo real) como los FLOPS sostenidos.
Para tareas diarias que no son científicas, las operaciones con números enteros (medidas en MIPS) son más comunes. Esto significa que medir el rendimiento solo en FLOPS no siempre predice qué tan rápido una computadora hará cualquier tarea. Pero para muchas aplicaciones científicas, como el análisis de datos, el rendimiento en FLOPS es una medida muy efectiva.
FLOPS en tarjetas de video y consolas de videojuegos
A menudo se publican cifras muy altas de FLOPS para tarjetas de video y consolas de videojuegos. En comparación, una computadora de uso general solo con su CPU tendrá un rendimiento de unos pocos GFLOPS.
Es importante entender que estas cifras no son directamente comparables con los FLOPS de una computadora de propósito general. Estas cifras incluyen el rendimiento total del sistema (la CPU más la GPU).
La mayor parte del rendimiento en FLOPS de una consola de videojuegos viene de su GPU. La GPU es un procesador especializado en gráficos, optimizado para operaciones visuales. Esto es posible porque los gráficos en 3D son un ejemplo de un problema que se puede dividir fácilmente en muchas partes y procesar al mismo tiempo.
Esta gran capacidad de cálculo en una computadora permite, por ejemplo:
- Simulaciones muy precisas de fenómenos naturales (como huracanes o terremotos).
- Plegamiento de proteínas y el estudio de cadenas de ADN.
- Simulación de eventos complejos.
Véase también
- TOP500, un listado con las 500 supercomputadoras más potentes del mundo.
