FLOPS（Floating Operations Per Second）

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FLOPSとは

FLOPS（Floating Operations Per Second）とは、1秒間に浮動小数点演算を何回実行できるかを表す性能指標です。「フロップス」と読みます。浮動小数点演算とは、3.14 × 2.5 のような小数を含む計算のことです。

身近な例で言うと、「1秒間に解ける計算ドリルの問題数」のようなものです。ただし、ここで数えるのは整数の足し算ではなく、小数のかけ算・割り算といった「重い計算」だけ。天気予報・分子シミュレーション・AIの学習などは膨大な小数計算のかたまりなので、その速さを測るのにFLOPSが使われます。

上の図解①で、FLOPSの単位がどれだけ大きくなるかを並べています。1段上がるごとに1000倍になることに注目してください。

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単位とスケール

FLOPSの基本式はとてもシンプルです。

FLOPS = 浮動小数点演算数 / 秒

CPUやスパコンは桁が非常に大きいので、接頭語をつけて表します。1段上がるごとに1000倍（10³倍）になります。
・KFLOPS（キロ）：10³＝千 回/秒
・MFLOPS（メガ）：10⁶＝百万 回/秒
・GFLOPS（ギガ）：10⁹＝十億 回/秒（現代のPC）
・TFLOPS（テラ）：10¹²＝一兆 回/秒（GPU）
・PFLOPS（ペタ）：10¹⁵＝千兆 回/秒（スパコン）
・EFLOPS（エクサ）：10¹⁸＝百京 回/秒（最先端スパコン）

身近な実感としては、普段使うパソコンが数十 GFLOPS、ゲーム用などの高性能GPUで数十 TFLOPSくらいです。スーパーコンピュータになると、その何百万倍ものPFLOPS〜EFLOPSの世界に入ります。

単位は K→M→G→T→P→E の順に「1000倍ずつ」大きくなります。桁数でいうと 10³〜10¹⁸ に対応します。

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スパコン性能との関係

FLOPSはスーパーコンピュータ（スパコン）の性能を表す代表的な指標です。世界のスパコンの速さを順位づける「TOP500」というランキングも、このFLOPSの値で競われています。

日本のスパコン「富岳（ふがく）」は約 442 PFLOPS（ペタフロップス）の性能を持ち、登場時に世界1位を記録しました。さらに近年は 1 EFLOPS（エクサフロップス＝100京回/秒）を超える「エクサスケール」のスパコンも登場しています。これは普通のPCの何百万倍もの計算力です。

MIPSとの違いもここで整理しておきましょう。図解③のとおり、両者は「数える演算の種類」が違います。
・MIPS：整数命令を含む命令全般の処理速度（事務処理などに向く指標）
・FLOPS：浮動小数点（小数）演算の速度（科学技術計算に向く指標）

天気予報・宇宙シミュレーション・AIの学習などは、小数の計算を膨大にくり返すため、整数中心のMIPSではなくFLOPSで性能を測るのが適しています。「科学技術計算の性能 → FLOPS」「整数中心の処理性能 → MIPS」という対応で整理できます。