Floating Point Operations Per Second
FLOPS (Anzahl der FLießkommazahlen-OPerationen (Additionen oder Multiplikationen) pro Sekunde bzw. englisch floating point operations per second) ist eine Maßeinheit für die Geschwindigkeit von wissenschaftlich genutzten Computersystemen oder Prozessoren.
Vereinzelt taucht die wissenschaftlich korrektere Variante FLOP/s auf, welche das gleiche bedeutet.
- 1 MFLOPS = 106 FLOPS
- 1 GFLOPS = 109 FLOPS
- 1 TFLOPS = 1012 FLOPS
- 1 PFLOPS = 1015 FLOPS
wobei M, G, T, P die Kürzel der konventionellen Präfixe für Maßeinheiten sind, hier also für Mega, Giga, Tera und Peta stehen.
Die Anzahl der Fließkommaoperationen ist nicht notwendigerweise direkt zur Taktgeschwindigkeit des Prozessors proportional, da - je nach Implementierung - Fließkommaoperationen unterschiedlich viele Taktzyklen benötigen. Manche Prozessoren können auch mehrere Operationen pro Takt durchführen. Vektorrechner führen in jedem Takt bis zu einige tausend Operationen aus.
Durch die FLOPS wird die gesamte Rechnerarchitektur, bestehend aus Hauptspeicher, Bus, Compiler gemessen, nicht die reine Prozessorgeschwindigkeit. Allerdings wird manchmal, ebenso wie bei der Einheit MIPS, auch die theoretisch mögliche Anzahl angegeben.
Der erste frei programmierbare Rechner, die mechanische Zuse Z1 aus dem Jahre 1937, schaffte etwa zwei Additionen pro Sekunde bei etwa 5 Hz Takt. Eine Multiplikation dauerte nach Aussage Zuses etwa drei Sekunden. Die Maschine erreichte also etwa 0,2 bis 2 FLOPS - je nach Operation.
Die FLOPS eines Computers werden durch definierte Programmpakete (Benchmarks, etwa Linpack, Livermore) bestimmt. Der BlueGene/L von IBM schaffte es 2004 auf 70,72 TFLOPS und ist damit der schnellste Rechner (aktuell hat gerade der in dem Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) beheimateten BlueGene/L mit rund 135 TeraFlop/s einen neuen Geschwindigkeitsrekord aufgestellt), vor dem japanischen Earth Simulator, der seine Höchstmarke von 35,86 TFLOPS schon drei Jahre zuvor erreichte. Der IBM-Rechner benötigt für seine Leistung nur 30 m² Fläche und 216 kW Strom, was im Vergleich zum Earth Simulator mit 3.000 m² und 6.000 kW eine deutliche Verbesserung darstellt. Auf Platz 2 hinter BlueGene/L kommt Columbia, ein Supercomputer der NASA, der 51,57 TFLOPS erzielt. Mit dem spanischen MareNostrum befindet sich ein europäischer Rechner ganz oben, er schafft 20,53 TFLOPS. Ein normaler PC mit einem Pentium-4-Prozessor bei einer Taktfrequenz von 3 Gigahertz kann nach Angaben von IBM etwa 6 GFLOPS erreichen.
Top 500
Die Top 500 ist eine Liste der 500 schnellsten Computersysteme.
Seit Juni 1993 wird diese Liste zweimal im Jahr zusammengestellt. Die Geschwindigkeit der Computer wird mit Hilfe der Linpack Benchmark ermittelt. Zurzeit befindet sich an der Spitze der Top 500 der BlueGene/L von IBM, welcher mit 32.768 PowerPC440 mit je 700 MHz bestückt ist und maximal 70,72 TFLOPS erreicht. Auf Platz zwei befindet sich der Columbia der NASA mit 10.160 Itanium 2 Prozessoren, der 51,87 TFLOPS erzielt. Der bisherige Spitzenreiter Earth Simulator sinkt mit maximal 35,86 TFLOPS auf den dritten Platz. Der derzeit schnellste europäische Supercomputer ist der MareNostrum in Barcelona, bestückt mit 3.564 PowerPC970 mit je 2200 MHz. Er erreicht mit 20,53 TFLOPS den vierten Platz.
Siehe auch: MIPS, Leistungsbewertung