ExaFLOPS
La puissance de calcul des ordinateurs modernes est mesurée en FLOPS, une unité pour les opérations en virgule flottante par seconde. Les systèmes très puissants atteignent des niveaux d’ExaFLOPS, ce qui signifie un trillion (1018) d’opérations par seconde. Cette immense capacité de calcul est cruciale pour les calculs complexes.
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Que sont les FLOPS et à quoi servent-ils ?
L’acronyme FLOPS signifie Floating Point Operations per Second et décrit le nombre d’opérations en virgule flottante qu’un ordinateur peut effectuer par seconde. L’arithmétique en virgule flottante est essentielle pour les calculs scientifiques, les simulations, l’intelligence artificielle et d’autres applications gourmandes en calcul. Contrairement aux opérations simples avec des nombres entiers, les nombres en virgule flottante permettent la représentation et le calcul de nombres décimaux avec une grande précision.
La performance d’un ordinateur en FLOPS est mesurée par des benchmarks spécifiques qui testent combien d’opérations en virgule flottante peuvent être exécutées par seconde. Des programmes comme LINPACK ou HPCG sont souvent utilisés, réalisant des calculs mathématiques complexes et mesurant la vitesse de calcul dans des conditions réalistes. La performance réelle peut varier selon le matériel, l’optimisation logicielle et le type de calculs.
Combien de FLOPS correspondent à un ExaFLOPS ?
Un ExaFLOPS équivaut exactement à 1018 FLOPS, soit un trillion d’opérations en virgule flottante par seconde. À titre de comparaison : un PétaFLOP (1015 FLOPS) est mille fois plus petit qu’un ExaFLOPS, et un TéraFLOPS (1012 FLOPS) est un million de fois plus petit.
Quelles sont les autres unités de FLOPS et comment les convertir en ExaFLOPS ?
Il existe différentes unités de FLOPS, qui se distinguent par le nombre d’opérations par seconde :
| Unité | Valeur en FLOPS | Conversion en ExaFLOPS |
|---|---|---|
| KiloFLOPS | 103 FLOPS (1 000) | 10-15 ExaFLOPS |
| MégaFLOPS | 106 FLOPS (1 million) | 10-12 ExaFLOPS |
| GigaFLOPS | 109 FLOPS (1 milliard) | 10-9 ExaFLOPS |
| TéraFLOPS | 1012 FLOPS (1 billion) | 10-6 ExaFLOPS |
| PétaFLOPS | 1015 FLOPS (1 billiard) | 10-3 ExaFLOPS |
| ExaFLOPS | 1018 FLOPS (1 trillion) | 1 ExaFLOPS |
Ces unités aident à mieux comparer la puissance de calcul de différents systèmes.
Combien de FLOPS atteignent les ordinateurs et GPU modernes ?
Les ordinateurs haute performance modernes atteignent désormais des niveaux d’ExaFLOPS. Le premier superordinateur ExaFLOPS est le chinois Tianhe-3 du National Supercomputer Center à Guangzhou, qui fournit jusqu’à 1,7 ExaFLOPS. D’autres superordinateurs comme l’américain Frontier atteignent également des niveaux en ExaFLOPS.
Les cartes graphiques haut de gamme, utilisées pour le gaming et le machine learning, atteignent également des valeurs élevées de FLOPS, mais sont encore loin du niveau d’ExaFLOPS :
- NVIDIA RTX 4090 : environ 82 TeraFLOPS (0,000082 ExaFLOPS) pour les calculs FP32, avec un léger gain possible en overclocking
- NVIDIA H100 SXM : Environ 989 TeraFLOPS (0,000989 ExaFLOPS) pour les calculs FP32-Tensorcore
- NVIDIA A30 : environ 10,3 TeraFLOPS (0,000010 ExaFLOPS) pour les calculs FP32
- AMD Radeon RX 7900 XTX : environ 61 TeraFLOPS (0,000061 ExaFLOPS) pour les calculs FP32
Alors que les GPU sont principalement optimisés pour les calculs parallèles en IA et traitement graphique, les superordinateurs sont utilisés pour des simulations extrêmement complexes dans la science et l’industrie.
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