NAiOS Wiki

TOPS (Tera Operations Per Second)

También: Tera Operations Per Second · teraoperaatiota sekunnissa · TOPS INT8 · TOPS wattia kohden · NPU-suorituskyky

Yksikkö, joka mittaa tekoälykiihdyttimen raakasuorituskykyä: biljoonaa operaatiota sekunnissa

3 min de lectura

TOPS (Tera Operations Per Second, biljoonaa operaatiota sekunnissa) on yksikkö, jolla mitataan tekoälykiihdyttimien raakaa suorituskykyä, erityisesti NPU-yksiköiden. "40 TOPS":n siru voi suorittaa 40 biljoonaa aritmeettista perusoperaatiota –kertolaskuja ja yhteenlaskuja, neuroverkkojen raaka-ainetta– joka sekunti. Tekoälylaitteistolle se on sama kuin hevosvoimat autolle: markkinointiluku, joka tiivistää epätäydellisesti, kuinka paljon tehoa konepellin alla on.

Miten mittaus tehdään (ja miksi lähes aina INT8-tarkkuudella)

TOPS-luku riippuu täysin siitä numeerisesta tarkkuudesta, jolla laskenta tehdään. Nykyinen päättely toimii kvantisoiduilla 8-bittisillä kokonaisluvuilla (INT8), joten juuri tuo luku valmistajat ilmoittavat. Sama pii suoriutuu INT4-tarkkuudella noin kaksinkertaisesti ja FP16-tarkkuudella noin puolet:

Tarkkuus Tyypillinen käyttö Suhteellinen suorituskyky
INT4 Voimakkaasti kvantisoidut LLM-mallit, suurin nopeus ~2× INT8-luku
INT8 Tavallinen kvantisoitu päättely (ilmoitettu luku) 1×
FP16 Kvantisoimattomat mallit, kevyt koulutus ~0,5×
FP32 Täysi tarkkuus, käytännössä ei koskaan NPU:issa ~0,25×

Eri valmistajien TOPS-lukujen vertailu tarkkuutta huomioimatta on omenoiden ja päärynöiden vertailua. Ja varo sukulaista: TFLOPS mittaa liukulukuoperaatioita (GPU:iden ja koulutuksen alue), kun taas TOPS mittaa kokonaislukuoperaatioita (NPU:iden ja päättelyn alue). Niitä ei voi vaihtaa keskenään.

Teoreettinen huippu vs. todellinen suorituskyky

TOPS-luvut ovat laboratorion enimmäisarvoja: ne olettavat, etteivät laskentayksiköt koskaan odota dataa. Käytännössä rajoittava tekijä on yleensä muistin kaistanleveys. 200 TOPS ei auta mitään, jos mallin painot eivät ehdi perille ajoissa. LLM-malleissa tämä on ratkaisevaa: siru, jossa on vähemmän TOPS-suorituskykyä mutta paljon nopeaa ja hyvin kytkettyä muistia, pystyy käsittelemään sujuvasti mallia, joka tukahduttaa nimellisesti paremman kilpailijan. Siksi Tiiny AI Pocket Lab kerskuu sekä 80 GB:n LPDDR5X-muististaan että noin 190 TOPS:staan, ja siksi Qualcomm AI250 panostaa near-memory-laskentaan, jonka tehokas kaistanleveys on 10-kertainen.

TOPS per watti: mittari, joka erottaa sukupolvet toisistaan

Energiatehokkuus on se, mikä on mahdollistanut tekoälyn siirtymisen datakeskuksesta taskuun. Hailo-10H tuottaa noin 13 TOPS per watti, Axelera Metis noin 24, ja muutama vuosi sitten yleinen pöytäkoneen GPU alle yhden. Yritykselle TOPS per watti muuttuu suoraan käyttökustannuksiksi: enemmän päättelyä jokaista sähkölaskun euroa kohden. Se on mittari, jonka varaan NAiOS Labs suunnittelee NPU-yksikköään telinemuodossa omiin datakeskuksiin.

Viitteet 2026: kuinka paljon TOPS-suorituskykyä kullakin on

Laitteisto TOPS (INT8) Kulutus Luokka
Huippuluokan mobiililaite 35–45 <5 W NPU integroituna SoC-piiriin
Kannettava "AI PC" (Copilot+ vaatii 40) 40–50 ~10 W integroitu NPU
Hailo-10H 40 ~3 W reunamoduuli M.2/USB
Tiiny AI Pocket Lab ~190 ~30 W (TDP) taskukokoinen mini-PC
Axelera Metis 214 3,5–9 W kiihdytin M.2/PCIe
NVIDIA Jetson AGX Orin 275 15–60 W sulautettu moduuli
Qualcomm AI200/AI250 telinemittakaava jopa 160 kW/teline datakeskus

Kuinka monta TOPSia käyttötapauksesi tarvitsee?

  • Puheen transkriptio ja perustason näkö (kamerat, OCR): 5–15 TOPSia riittää; tämä on integroitujen NPU-yksiköiden ja reunamoduulien aluetta.
  • Pienen LLM:n avustaja (7B kvantisoitu), dokumenttien RAG: 40+ TOPSia ja ennen kaikkea 8–16 Gt muistia mallille.
  • Teollinen näkö linjanopeudella: 100–200 TOPSia taatulla viiveellä (Metis, Jetson).
  • Keskikokoiset–suuret LLM:t paikallisesti (30B–120B): muisti ratkaisee — 48–80 Gt tai enemmän. Pocket Labin noin 190 TOPSia tukee, mutta ilman sen 80 Gt:n muistia käyttötapausta ei olisi.
  • Monikäyttäjäinen generatiivinen inferenssi (kymmeniä samanaikaisia käyttäjiä): telinemittakaava. Sirukohtaisia TOPSeja ei enää lasketa, vaan tokenia sekunnissa per teline ja per watti.

Laitteiston valinnan käytännön sääntö on kolme kysymystä yhdessä: pystyykö laite malliin (TOPSit)? Mahtuuko malli (muisti)? Mihin hintaan (TOPSia/watti)? Saat kokonaiskuvan yksiköistä NPU-sivulta ja analyysin blogiartikkelistamme.

¿Quieres profundizar?

Lee nuestros artículos sobre IA aplicada en el blog de NAiOS.

Ir al Blog