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如何衡量算力的大小?中国算力水平排名

发表时间:2023-11-11 20:31作者:中国算力

算力的单位是什么?如何比较算力大小?

算力的单位

算力是通过测量计算机每秒钟能够执行多少次浮点运算(FLOPS)来进行衡量的。FLOPS是指每秒能够进行的浮点运算次数,是计算机处理速度的重要指标。浮点数有FP16、FP32、FP64不同的规格。


其实,衡量算力大小的指标还有很多,例如OPS、MIPS、DMIPS等。

衡量单位英文全称中文全称
OPSOperations Per Second每秒运算次数
FLOPSFloating-point Operations Per Second每秒浮点运算次数
MIPSMillion Instructions Per Second每秒钟执行的百万指令数
DMIPSDhrystone Million Instructions executed Per SecondDhrystone每秒钟执行的百万指令数
Hash/sHash Per Second每秒哈希运算次数


算力的发展历史


算力平台算力大小
ENIAC (1946年,美国,世界第一台通用计算机)300 FLOPS
8086处理器(英特尔)710000 FLOPS
Pentium 4 HT 3.6Ghz (英特尔)7000000000 FLOPS
Geforce GTX 1080Ti (英伟达)10800000000000 FLOPS
骁龙888 AI (高通)26000000000000 FLOPS
天河一号超级计算机2566000000000000 FLOPS
神威.太湖之光超级计算机125000000000000000 FLOPS
Frontier超级计算机, 美国 , 2022年110亿亿次 FLOPS

表1. 算力的发展历史


由表1可知,随着计算机硬件的升级,算力出现了巨大的飞跃。

如何衡量算力的大小?

算力早已经全面进入"P"算力时代,在谈论AI算力的时候,人们常用“P”计算。其中1P=1024T,1T=1024G,1G=1024M,1M=1024k)。

目前,算力单位一般采用的是百万亿次浮点运算每秒(TFLOPS)或者亿亿次浮点运算每秒(EFLOPS),算力开始进入“亿”时代。


MFLOPS、GFLOPS、TFLOPS、PFLOPS等,都是FLOPS的不同量级。具体关系如下:

衡量单位英文中文
MFLOPSmegaFLOPS每秒一百万(=106)次的浮点运算
GFLOPSgigaFLOPS每秒十亿(=109)次的浮点运算
TFLOPSteraFLOPS每秒一万亿(=1012)次的浮点运算
PFLOPSpetaFLOPS每秒一干万亿(=1015)次的浮点运算
EFLOPSexaFLOPS每秒一百亿亿(=1018)次的浮点运算
ZFLOPSzettaFLOPS每秒十万亿亿(=1021)次的浮点运算



从发展趋势来看,智算和超算的算力增长速度远远超过了通用算力。



我国的算力水平/中国算力排名


全球算力水平排名


全球算力排名1.jpg

图1. 全球算力和GDP排名   (2020年)


由图1可以看到,全球各国的算力规模与经济发展水平,已经呈现出显著的正相关关系。一个国家的算力规模越大,经济发展水平就越高。


2020年,我国算力总规模达到135 EFLOPS,同比增长55%,超过全球增速约16个百分点。按绝对算力计算,中国算力排名世界第二。


人均算力1.jpg

图2. 全球人均算力排名


从图2人均算力来看,中国算力排名仅处于中等算力国家水平。



全球算力发展趋势

根据GIV的数据统计,到2030年,通用计算算力(FP32)将增长10倍,达到3.3 ZFLOPS。而AI智算算力(FP16),将增长500倍,达到105 ZFLOPS。

根据IDC、浪潮信息、清华大学全球产业研究院联合发布的数据显示,计算力指数平均每提高1点,数字经济和GDP将分别增长3.5‰和1.8‰。

根据罗兰贝格的预测,从2018年到2030年,自动驾驶对算力的需求将增加390倍,智慧工厂需求将增长110倍,主要国家人均算力需求将从今天的不足500 GFLOPS,增加20倍,变成2035年的10000 GFLOPS。

根据浪潮人工智能研究院的预测,到2025年,全球算力规模将达6.8 ZFLOPS,与2020年相比提升30倍。


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