Tietokoneen laskentateho ( tietokoneen suorituskyky ) on määrällinen ominaisuus tiettyjen toimintojen suorittamisen nopeudelle tietokoneella . Useimmiten laskentateho mitataan flopeina ( liukulukuoperaatioiden määrä sekunnissa ) sekä sen johdannaisina.
Tällä hetkellä on tapana luokitella supertietokoneiksi järjestelmät, joiden laskentateho on yli 10 teraflopsia (10 * 10 12 tai kymmenen biljoonaa floppia; vertailun vuoksi keskimääräisen nykyaikaisen pöytätietokoneen suorituskyky on noin 0,1 teraflopsia). Yksi HPL-testin tehokkaimmista tietokonejärjestelmistä, kiinalainen Sunway TaihuLight , ylittää useita kymmeniä petaflopseja .
Supertietokoneen laskentatehon määrittämisessä on useita vaikeuksia. Ensinnäkin muista, että järjestelmän suorituskyky voi riippua suuresti suoritettavan tehtävän tyypistä. Erityisesti säännöllisen tiedonvaihdon tarve tietokonejärjestelmän komponenttien välillä sekä toistuva muistin käyttö vaikuttavat negatiivisesti laskentatehoon . Tässä suhteessa allokoidaan huippulaskentateho - hypoteettisesti suurin mahdollinen määrä operaatioita liukulukuluvuilla sekunnissa, jonka tietty supertietokone pystyy tuottamaan.
Tärkeää roolia on myös ohjelman käsittelemien arvojen bittimäärällä (yleensä tämä viittaa liukulukujen muotoon). Joten esimerkiksi kahden ensimmäisen sukupolven NVIDIA Tesla -grafiikkasuorittimien maksimi suorituskyky yhden tarkkuuden tilassa (32 bittiä ) on noin 1 teraflops, mutta suoritettaessa laskelmia kaksinkertaisella tarkkuudella (64 bittiä), se on 10 kertaa pienempi ( esimerkiksi GF200-sarjan siruissa 10 kertaa vähemmän lohkoja, jotka tukevat kaksinkertaisia tarkkuuslaskelmia [2] ).
Todellisen laskentatehon arviointi tehdään läpäisemällä erityisiä testejä ( benchmarks ) - ohjelmia, jotka on erityisesti suunniteltu laskelmien suorittamiseen ja niiden suoritusajan mittaamiseen. Yleensä suuren lineaaristen algebrallisten yhtälöiden järjestelmän ratkaisemisen nopeus järjestelmän avulla arvioidaan , mikä johtuu ennen kaikkea tämän ongelman hyvästä skaalautumisesta .
Suosituin benchmark on Linpack - benchmark. Erityisesti HPL:ää (Linpackin erittäin rinnakkainen toteutus käyttäen MPI:tä) [3] käytetään laadittaessa listaa maailman TOP500 supertietokoneista [4] .
Muita suosittuja testausohjelmia ovat NAMD [5] ( molekyylidynamiikkaongelmien ratkaiseminen ), HPCC ( HPC Challenge Benchmark ), NAS Parallel Benchmarks [3] .
Vuonna 2022 päivitetyn supertietokoneen TOP500-luokituksen mukaan eksaasteikko ylitettiin virallisesti. [6]
Kesäkuusta 2011 lähtien tehokkaimmat supertietokoneet ovat :