各種不同的_FLOPS 單位所代表的數值大小 名稱 單位 數值 kiloFLOPS kFLOPS 103 megaFLOPS MFLOPS 106 gigaFLOPS GFLOPS 109 teraFLOPS TFLOPS 1012 petaFLOPS PFLOPS 1015 exaFLOPS EFLOPS 1018 zettaFLOPS ZFLOPS 1021 yottaFLOPS YFLOPS 1024 每秒浮點運算次數（；縮寫：FLOPS），亦稱每秒峰值速度，即每秒所執行的浮點運算次數。浮點（floatingpoint）指的是帶有小數的數值，浮點運算即是小數的四則運算，常用來測量電腦運算速度或被用來估算電腦效能，尤其是在使用到大量浮點運算的科學計算領域中。因為 FLOPS 字尾的那個 S 代表秒，而不是複數，所以不能夠省略。在多數情況下，測算 FLOPS 比測算每秒指令數（IPS）要準確。 浮點運算實際上包括了所有涉及浮點數的運算，在某類應用軟體中常常出現，比較整數運算更用時間。現今大部分的處理器中都有浮點運算器。因此每秒浮點運算次數所量測的實際上就是浮點運算器的執行速度。常用來測量每秒浮點運算次數的基準程式（benchmark）之一，是。 評價 對每秒浮點運算次數頗多微詞，認為它並不是一個有意義的量度，因為 FLOPS 並不能反應出許多對執行效能有影響的因素。例如：IO 的效能、記憶體的架構、快取記憶體一致性（cache coherence）。這意味著電腦的實際計算容量，與 FLOPS 的理論峰值間會有一段不小的差距。 隨著新資訊科技時代（資料探勘、機器學習、深度學習、BIG DATA 大資料、各種人工神經網路和人工智慧等）及工業革命 40 的發展，與 FLOPS 運算效能指標有關的計算裝置以顯示卡 GPU 和 FPGA 為主要核心，但 FLOPS 指標卻未能準確地反映出以上裝置在相關領域運算的效能表現。皆因以上裝置的架構是利用 CUDA、OpenCL 等程式語言來實現加速相關應用程式的運算速度（普遍達 20 倍甚至高達過千倍），而這些技術的實現依賴的是如 GPU 比 CPU 擁有更多倍數整合的核心，如一塊 NVIDIA GeForce GTX750Ti 處理器就擁有高達 640 個 CUDA Core，其 GFLOPS 效能表現理想但實際上並未對大資料運算作出很大的貢獻，更多地是因為數量龐大的 CUDA 核心（每核心都有 ALU 算術邏輯運算單元）能進行並行運算而產生的指數級別運算速度提升。 換算 一個 MFLOPS（megaFLOPS）等於每秒一百萬（106）次的浮點運算； 一個 GFLOPS（gigaFLOPS）等於每秒十億（109）次的浮點運算； 一個 TFLOPS（teraFLOPS）等於每秒一（1012）次的浮點運算； 一個 PFLOPS（petaFLOPS）等於每秒一千（1015）次的浮點運算； 一個 EFLOPS（exaFLOPS）等於每秒一百京 一百億億（1018）次的浮點運算。 浮點運算 在進行非常大或者非常小的實數運算，或者參與運算的數字在一個很大的範圍內變動時都非常需要浮點運算的參與。 浮點數的表示方式類似於科學計數法，其區別在於科學計數法是以 10 作為基數，而浮點數以 2 作為基數。 一些已經發表的編碼標準定義了 指數 Cray 和 VAX 定義了基數為 2 的情況、 IEEE 754 格式定義基數為 2 或 10 的情況， IBM 浮點架構定義了基數為 16 的情況 和 有效位數 數字後有多少位小數。實際應用中雖然有很多類似的格式，但最常用的是 ANSIIEEE Std 7541985 定義的格式，如果用於 32 位數字則稱為單精度，用於 64 位數字的稱為 雙精度 ，數字位數更長的稱為 擴充套件精度 用於計算過程中得出的解，這可以防止最終結果誤差過大。 浮點表示法可以比定點數表示更大範圍內的數字，換言之，它能夠表示非常小的數字和非常大的數字。 動態範圍和精度 浮點運算中的指數運算能夠確保更大的動態範圍，這意味著即便是最大的和最小的數字也能夠被正常表示。這在計算那些資料量跨度非常大，或無法確定具體資料大小的資料集時相當重要。因此，浮點處理器（Floatingpoint ProcessorFPU 非常適合用於計算密集型應用程式。 效能表現 FLOPS 和 MIPS 都是用來測量計算機數字運算效能表現的方式。浮點運算測試通常用在科研和研究領域。 MIPS 則用來測量計算機的整數操作效能。 整數操作的例子包括資料轉移 從 A 到 B，條件測試 當 AB 時，執行 C 當一臺計算機被用來進行資料庫查詢，文字處理、電子表格製作或執行多個虛擬機器時，一般進行 MIPS 基準效能測試就足夠了。 來自勞倫斯利弗莫爾國家實驗室（Lawrence Livermore National Laboratory）的弗蘭克H麥克馬洪（Frank H McMahon）發明了 FLOPS 和 MFLOPS megaFLOPS 這兩個術語。以便他能夠比較現代的超級計算機每秒鐘能夠進行的浮點運算次數。 這比普遍使用的 MIPS 更適合測算那些能夠進行大量數字運算的計算機。 FLOPS 在高效能計算機叢集（超算）上可以使用這一公式得出： text FLOPS text racks times frac text nodestext rack times frac text socketstext node times frac text corestext socket times frac text cyclestext second times frac text FLOPstext cycle 簡化到計算機只擁有一塊 CPU 的情況時，可以使用以下公式： text FLOPS text cores times frac text cyclestext second times frac text FLOPstext cycle 即處理器核心數 每秒時鐘週期 每週期浮點運算（FLOP）數。 其他 以下列出幾個有代表性硬體的每秒浮點運算次數 注意：本頁所收集之資料於大部份情況下僅供作實際參考值，視不同裝置持有者的晶片品質及運作相關（如：廠商硬體設定、主機板條件、供電系統設定、運作溫度會因高溫而自動強制降頻作保護等因素）而有所不同，大致會與參考值有 MAX 15 的差異值。 浮點效能參考指標 xFLOPS 總運算核心數 x 每週期運算次數 x 處理器相對運作頻率 ie 12288 GFLOPS12288 TFLOPS 384 Core x 4 x 800 MHz 08 GHz FLOPS ENIAC 300 FLOPS MFLOPS 160 MFLOPS Raspberry Pi Broadcom CM2708 ARM11 1 GHz OC 31656 MFLOPS GFLOPS Intel Xeon 36 GHz 18 GFLOPS SONY PlayStation 2 47 GFLOPS Intel Pentium 4 HT 36GHz 7 GFLOPS Raspberry Pi Cluster 32 node x Broadcom CM2708 ARM111 GHz 1013 GFLOPS 叢集由 博伊西州立大學電氣工程與計算機系博士生 Joshua Kiepert 實踐 Nintendo Wii ATI HollyWood 243MHz 12 GFLOPS Intel Core 2 Duo E4300 18GHz 14 GFLOPS ARM Mali400 MP4 533MHz 192 GFLOPS 樹莓派 上的 VideoCore 24 GFLOPS Intel Core 2 Duo E8400 30GHz 24 GFLOPS AMD Phenom X4 9950 26GHz 2905 GFLOPS Intel Core i54210U 3677175 GFlops Win 81Pro x64 LinX 065 Problem Size11530 MiB1024 3 times in 27798sec Q8200 233GHz 37 GFLOPS QX9770 32GHz 3963 GFLOPS AMD Phenom II x4 955 32GHz 4213 GFlopS Intel Core i54210U 434467 GFlops Win 81Pro x64 LinX 065 Problem Size11530 MiB1024 3 times in 23526sec Intel HD Graphics 2000 1250MHz SB 60 GFLOPS Intel Core i7 965 6923 GFLOPS ARM MaliT720 MP8 600MHz 816 Peak GFLOPS Intel Core i7 980 XE 1076 GFLOPS Intel HD Graphics 2500 1150MHz IVB 1104 GFLOPS Intel Core i5 2500K 45GHz 12335 GFLOPS wAVX instruction set Intel HD Graphics 3000 1300MHz 125 GFLOPS Intel HD Graphics 3000 1350MHz SB 1296 GFLOPS New Intel HD Graphics GT1 1150MHz Haswell 184 GFLOPS SONY PlayStation 3 2288 GFLOPS Mircosoft Xbox 360 240 GFLOPS IBM POWER7 26496GFLOPS ARM MaliT760 MP16 600MHz 326 GFLOPS NVIDIA Jetson TK1 Tegra K1 開發平臺 Ubuntu 326 GFLOPS 此為最大值且於自帶風扇下運作 Nintendo Wii U ATI Latte 550MHz 352 GFLOPS Intel HD Graphics 4000 1300MHz IVB 3328 GFLOPS NVIDIA GeForce 8800 Ultra（G80450 GPU）3936 GFLOPS Intel HD Graphics 42004400 Mobile4600P4600P4700 GT2 1350MHz 432 GFLOPS Nintendo Switch Nvidia Tegra X1 921MHz 471 GFLOPS AMD Radeon HD 3870（RV670 GPU）497 GFLOPS NVIDIA Tegra X1512 GFLOPS Intel HD Graphics 5000 GT3 HD4XXX 1100MHz 15W 704 GFLOPS NVIDIA GeForce GTX 280（G200300 GPU）720 GFLOPS NVIDIA GeForce 840M w2GB vRAM 790 GFLOPS NVIDIA GeForce 840M 2GB Dedicated VRAM 7903 GFLOPS Intel Iris Graphics 5100 1100MHz 28W 704 GFLOPS AMD Radeon HD 4870（RV770 GPU）1008 GFLOPS NVIDIA Jetson TX1 over 1100 GFLOPS TFLOPS Microsoft Xbox One：131 TFLOPS Microsoft Xbox One S：1404 TFLOPS NVIDIA GeForce GTX 580 ：1581 TFLOPS Valve Steam Deck AMD RDNA2 16GHz：1638 TFLOPS AMD Radeon HD 7850 ：1761 TFLOPS NVIDIA GeForce GTX 950 ：1825 TFLOPS SONY PlayStation 4：184 TFLOPS NVIDIA GeForce GTX 1050 ：1862 TFLOPS NVIDIA GeForce GTX 1050Ti ：2138 TFLOPS NVIDIA GeForce GTX 960 ：2413 TFLOPS NVIDIA GeForce GTX 680 ：325 TFLOPS AMD Radeon R9 380 ：3476 TFLOPS NVIDIA GeForce GTX 970 ：392 TFLOPS Microsoft Xbox Series S：4006 TFLOPS SONY PlayStation 4 Pro：4198 TFLOPS AMD Radeon HD 7970 GHz Edition ：4301 TFLOPS NVIDIA GeForce GTX 1060 6GB ：4375 TFLOPS NVIDIA GeForce GTX Titan ：4709 TFLOPS NVIDIA GeForce GTX 980 ：4981 TFLOPS AMD Radeon RX 570 ：5095 TFLOPS AMD Radeon HD 6990 ： 51 TFLOPS NVIDIA GeForce GTX 780Ti ：5345 TFLOPS AMD Radeon R9 390 ：512 TFLOPS NVIDIA GeForce GTX 1660 Ti ：5437 TFLOPS AMD Radeon R9 290X ：5632 TFLOPS AMD Radeon RX 480 ：5834 TFLOPS Microsoft Xbox One X：6 TFLOPS NVIDIA GeForce GTX 980 Ti ：606 TFLOPS AMD Radeon RX 580 ：6175 TFLOPS NVIDIA GeForce RTX 2060 ：6451 TFLOPS NVIDIA GeForce GTX 1070：6463 TFLOPS NVIDIA GeForce GTX Titan X：6691 TFLOPS AMD Radeon RX 590 ：7119 TFLOPS NVIDIA GeForce RTX 2060 Super ：7181 TFLOPS NVIDIA GeForce RTX 2070 ：7465 TFLOPS AMD Radeon RX 5700 7949 TFLOPS NVIDIA GeForce GTX 1070 Ti 8186 TFLOPS AMD Radeon R9 Nano ：8192 TFLOPS AMD Radeon HD 7990 ：8192 TFLOPS AMD Radeon R9 FURY X 8602 TFLOPS NVIDIA GeForce GTX 1080 ：8873 TFLOPS NVIDIA GeForce RTX 2070 Super ：9062 TFLOPS NVIDIA Tesla P100 9526 TFLOPS AMD Radeon RX 5700 XT 9754 TFLOPS NVIDIA GeForce RTX 2080 ：10068 TFLOPS NVIDIA GeForce GTX Titan Z ：10092 TFLOPS SONY PlayStation 5 GPU：1029 TFLOPS AMD Radeon RX Vega 56 10544 TFLOPS NVIDIA Titan X Pascal ：10974 TFLOPS NVIDIA GeForce RTX 2080 Super ：11151 TFLOPS AMD Radeon RX 6700 1129 TFLOPS AMD Radeon R9 295X2 ：11467 TFLOPS NVIDIA GeForce GTX 1080 Ti ：1134 TFLOPS Microsoft Xbox Series X GPU：12147 TFLOPS AMD Radeon RX Vega 64 12665 TFLOPS NVIDIA GeForce RTX 3060 ：12738 TFLOPS AMD Radeon RX 6700 XT 13215 TFLOPS NVIDIA GeForce RTX 2080 Ti ：13448 TFLOPS NVIDIA Tesla V100 141 TFLOPS NVIDIA Titan V 149 TFLOPS NVIDIA GeForce RTX 4060 15114 TFLOPS AMD Radeon RX 6800 16166 TFLOPS NVIDIA GeForce RTX 3060 Ti ：16197 TFLOPS NVIDIA Titan RTX 16312 TFLOPS NVIDIA GeForce RTX 3070 20314 TFLOPS AMD Radeon RX 6800 XT 20736 TFLOPS NVIDIA GeForce RTX 4060 Ti 8 GB 22065 TFLOPS AMD Radeon RX 6900 XT 2304 TFLOPS NVIDIA GeForce RTX 4070 29146 TFLOPS NVIDIA GeForce RTX 3080 29768 TFLOPS NVIDIA GeForce RTX 3080 Ti 34099 TFLOPS NVIDIA GeForce RTX 3090 35581 TFLOPS NVIDIA GeForce RTX 4080 48737 TFLOPS AMD Radeon RX 7900 XT 51481 TFLOPS AMD Radeon RX 7900 XTX 61415 TFLOPS Earth Simulator：356 TFLOPS NVIDIA GeForce RTX 4090 82575 TFLOPS Blue GeneL：1355 TFLOPS 中國曙光 Dawning 5000A：230 TFLOPS PFLOPS IBM Roadrunner：1026 PFLOPS 臺灣杉一號：17 PFLOPS Jaguar：175 PFLOPS 天河一號：2566 PFLOPS 臺灣杉三號：27 PFLOPS IBM Mira 816 PFLOPS 臺灣杉二號：9 PFLOPS 京：1051 PFLOPS IBM Sequoia：1632 PFLOPS Cray Titan：1759 PFLOPS 天河二號：3386 PFLOPS BOINC 運算平臺：35109 PFLOPS（202051） 神威太湖之光：9301 PFLOPS Summit 1223 PFLOPS 富嶽 415 PFLOPS EFLOPS 比特幣全網算力 20135 1 EFLOPS Foldinghome 運算平臺：26 EFLOPS（2020424） 比特幣全網算力 20185 35 EFLOPS 歷史記錄 單體計算機的記錄 1997 年六月， 英特爾的 ASCI Red 是世界上第一臺每秒浮點運算次數超過每秒一萬億次。 桑迪亞國家實驗室主任 Bill Camp 說，ASCI Red 和此前建造的超算相比擁有最高的可靠性，並且 是超級計算在壽命、價格和效能上的新水平。 NEC 的 SX9 超級計算機是世界上第一臺 向量處理器 中每顆核心能達到超過 100 億次運算的機器。 作為比較，一臺 電子計算器 只需要較低的 FLOPS 就能完成工作。 當一臺計算機的響應時間低於 01 秒時，人類操作者就會認為其能夠 瞬時 完成計算， 所以，一臺簡易計算器只需要大約 10FLOPS 就能夠完成它的功能。 在 2006 年， 日本理化學研究所發表了新型計算機 MDGRAPE3。該計算機的最高運算效能可以達到每秒一千萬億次，幾乎是 Blue GeneL 的兩倍，但 MDGRAPE3 不是一臺通用型計算機，這就是為什麼它不會出現在 Top500org 名單中。 它透過特殊設計的 計算機管線 來模擬分子的運動。 到 2007 年， 英特爾 推出的試驗性 多核 北極星 晶片，在 313 GHz 的工作頻率下實現了 1tFLOPS 的運算速度。 80 核心的晶片可以將頻率提升到 626 GHz，從而達到 2tFLOPS 的速度，而熱功耗在這個頻率下已經超過 190 瓦。 2007 年 6 月 26 日， IBM 公佈了它的第二代頂級超級計算機，被稱為 Blue GeneP。它被設計成連續操作的速度能夠超過一千萬億次。 為了達到這一目標，它的最高運算速度可以達到超過三千萬億次。 在 2007 年的 Top500org 報告中，世界上最快的計算機是 IBM Blue GeneL 超級計算機，測量的峰值 596 萬億次浮點運算。在 Cray XT4 以 1017 萬億次浮點運算速度的成績位列第二。 2007 年 10 月 25 日，日本 NEC 公司釋出其 SX 系列新型號 SX9 其聲稱它是世界上最快的向量的超級計算機。 SX9 是第一臺 CPU 能夠以每顆核心每秒 1024 億次浮點運算的速度進行頂點向量運算的機器。 2008 年 2 月 4 日， 美國國家科學基金會 和 奧斯汀的得克薩斯大學 開展了一個完全執行在 AMD 和 Sun 平臺，名叫 Ranger 的超級計算機上的研究。 這是當時世界上最強大的研究用超級計算機系統，其持續工作時的運算速度為五百萬億次。 2008 年 5 月 25 日， IBM 為美國建造了一臺超級計算機，起名為 鵑，這臺機器的運算速度達到了里程碑式的一千萬億次。 它也榮獲 2008 年 6 月和 11 月的 TOP500 最強大的超級計算機 不包括 網格計算 計算機位於新墨西哥的洛斯阿拉莫斯國家實驗室。 計算機的名字指的是新墨西哥州鳥，大鵑 Geococcyx californianus 在 2008 年六月，AMD 釋出了 ATI Radeon 4800 系列，這是第一塊達到一萬億次浮點運算能力的 GPU 2008 年 8 月 20 日，AMD 釋出 ATI Radeon HD 4870X2 圖形卡與兩塊 Radeon R770 Gpu 總共達到 24 萬億次浮點運算 2008 年 11 月，美國能源部 DOE 的橡樹嶺國家實驗室升級了 Cray 提供的 Jaguar 超級計算機。該系統的峰值計算能力為 164 千萬億次，使得美洲虎成為世界上第一個專門用於開放研究的千萬億次系統。 在 2009 年初，一臺以神話般的動物命名超級計算機，海妖誕生了。 海妖是世界上由大學管理的計算機中速度最快的一臺，在 2009 年 TOP500 榜單中名列第六。2010 年，經過升級的海妖操作速度更快，更強大。 2009 年， Cray Jaguar 以 175 千萬億次的速度擊敗 IBM 的 鵑，登上 500 強名單的第一名。 在 2010 年，中國推出了 天河一號，這臺超級計算機工作的峰值計算速度在每秒 25 千萬億次。 同年最快的 PC 處理器在雙精度浮點運算測試中達到 109 gFLOPS Intel Core i7 980 XE ，GPU 的處理速度則更為強大。舉例來說，Nvidia Tesla C2050 GPU 在雙精度浮點運算測試中能夠達到大約 515 gFLOPS ，而 AMD FireStream 9270 的峰值工作速度也達到 240 gFLOPS 2011 年，日本已開發出運算速度在 1051 千萬億次的 K 電腦（京） 它擁有 88128 顆 SPARC64VIIIfx 處理器，總共佔用了 864 臺機架，與理論效能的 1128 千萬億次。 它以日本漢字 京 的讀音命名，京 表示 10 萬億，對應了它的速度 10 千萬億次。 2011 年 11 月 5 日，英特爾釋出一款基於 x86 處理器，代號為 騎士角，持續運算速度超過一萬億次。 英特爾在演示期間強調，這是持續的萬億次浮點運算 不是其它公司聲稱的 原生萬億次浮點運算，以獲得更高，但無意義的數字，它是第一塊超過一萬億次浮點運算的通用處理器 2012 年 6 月 18 日， IBM 的紅杉的超級計算機系統，根據美國勞倫斯 利弗莫爾國家實驗室 US Lawrence Livermore National Laboratory，LLNL 的測試結果，速度達到 16 千萬億次，奠定了新的世界紀錄，並以第一名的成績重新整理了最新 TOP500 的名單。 2012 年 11 月 12 日，TOP500 名單認證的 泰坦 作為世界上最快的超級計算機透過 LINPACK 基準測試，運算速度在 1759 千萬億次。 它是由 Cray Inc 在 橡樹嶺國家實驗室 聯合 AMD 皓龍處理器和 開普勒 架構的 NVIDIA Tesla 圖形處理單元 GPU 的技術下製造完成的。 2013 年 6 月 10 日，中國的 天河 2 號 的以 3386 千萬億次成世界上最快超級計算機。2016 年 6 月 20 日，中國的 神威太湖之光 在 LINPACK 基準測試中以 93pFLOPS 峰值速度超過 125pFLOPS 的成績登頂成為世界最快超級計算機。 該系統幾乎完全基於中國的技術研發，其被安裝在無錫的國家超級計算中心。據介紹，該系統比其在 TOP500 中下五個排名的系統算力之和還要快。 2018 年 6 月生產的 高峰是由 IBM 建立的超級計算機。現在正在執行在能源部 DOE 橡樹嶺國家實驗室，以 1223 千萬億次 的效能表現登頂 HPL High Performance Linpack，HPL 是製作 TOP500 的名單的基準。 高峰擁有 4356 節點，每個節點配有兩塊 22 核心的 Power9 Cpu 以及六塊 NVIDIA Tesla V100 GPU。 分散式計算機記錄 分散式計算使用網際網路連結的個人計算機來達到更高的 FLOPS。 參見 浮點數 IEEE 754 MIPS TOP500 Computer performance by orders of magnitude Performance per wattFLOPS per watt Gordon Bell Prize Multiplyaccumulate operation LINPACK benchmarks SPECfp SPECint SUPS Moores law 註釋 外部連結 Current EinsteinHome benchmark BOINC projects global benchmark Current GIMPS throughput Category 電腦硬體 Category 微處理器 Category 計算 Category 頻率單位