IT и интернет

Предел производительности Roofline

Сопоставляет вычислительный пик с ограничением пропускной способности памяти для заданной интенсивности.

</>быстрый расчёт
онлайн
Введите данные
Данные не отправляются на сервер
Результат
Верхняя оценка производительности200GFLOP/s
Порог вычислительной интенсивности10 FLOP/байт
Ограничение памяти без вычислительного потолка200 GFLOP/s
Формула

Как считается результат

Верхняя оценка производительности = 2*peak*bandwidth*intensity/(peak+bandwidth*intensity+abs(peak-bandwidth*intensity)) (GFLOP/s); Порог вычислительной интенсивности = peak/bandwidth (FLOP/байт); Ограничение памяти без вычислительного потолка = bandwidth*intensity (GFLOP/s)
Пример с тестовыми данными

Вычислительный пик: 1 000 GFLOP/s; Пропускная способность памяти: 100 ГБ/с; Арифметическая интенсивность: 2 FLOP/байт

Верхняя оценка производительности: 200 GFLOP/s; Порог вычислительной интенсивности: 10 FLOP/байт; Ограничение памяти без вычислительного потолка: 200 GFLOP/s
О расчёте

Как пользоваться
калькулятором

Сопоставляет вычислительный пик с ограничением пропускной способности памяти для заданной интенсивности.

В простой модели Roofline достижимая производительность ограничена min(Pпик,B·I), где I — операции на байт реального трафика памяти. ГБ и GFLOP здесь десятичные.

  1. 01
    Подготовьте данные

    Используйте исходные величины именно для рассматриваемого случая: вычислительный пик в GFLOP/s; пропускная способность памяти в ГБ/с; арифметическая интенсивность в FLOP/байт.

  2. 02
    Проверьте единицы и условия

    Используйте пик для нужной точности и вида операций, а трафик считайте на выбранном уровне памяти. Кэш, зависимости, ветвления, запуск ядер и эффективность загрузки устройств могут понизить результат.

  3. 03
    Прочитайте результат

    Ниже порога Pпик/B ограничивает память, выше — вычислительный пик. Это потолок модели, а не обещание, что конкретная программа его достигнет.

Подробное объяснение

Как читать результат

Расшифровка показателей, пример вычисления и ограничения метода — без лишних терминов.

01

Что означают результаты

Ниже порога Pпик/B ограничивает память, выше — вычислительный пик. Это потолок модели, а не обещание, что конкретная программа его достигнет.

02

Когда модель применима

Используйте пик для нужной точности и вида операций, а трафик считайте на выбранном уровне памяти. Кэш, зависимости, ветвления, запуск ядер и эффективность загрузки устройств могут понизить результат.

Разбор по шагам

Пример расчёта

Пример 1
Исходные данные
Вычислительный пик: 1 000 GFLOP/s; Пропускная способность памяти: 100 ГБ/с; Арифметическая интенсивность: 2 FLOP/байт
Вычисление
В простой модели Roofline достижимая производительность ограничена min(Pпик,B·I), где I — операции на байт реального трафика памяти. ГБ и GFLOP здесь десятичные. Верхняя оценка производительности: 2 × (1 000) × (100) × (2) ÷ ((1 000)+(100) × (2)+abs((1 000)-(100) × (2))) = 200 GFLOP/s. Порог вычислительной интенсивности: (1 000) ÷ (100) = 10 FLOP/байт. Ограничение памяти без вычислительного потолка: (100) × (2) = 200 GFLOP/s.
Результат
Верхняя оценка производительности: 200 GFLOP/s; Порог вычислительной интенсивности: 10 FLOP/байт; Ограничение памяти без вычислительного потолка: 200 GFLOP/s

Ниже порога Pпик/B ограничивает память, выше — вычислительный пик. Это потолок модели, а не обещание, что конкретная программа его достигнет.

Пример 2
Исходные данные
Вычислительный пик: 1 000 GFLOP/s; Пропускная способность памяти: 100 ГБ/с; Арифметическая интенсивность: 20 FLOP/байт
Вычисление
Верхняя оценка производительности: 2 × (1 000) × (100) × (20) ÷ ((1 000)+(100) × (20)+abs((1 000)-(100) × (20))) = 1 000 GFLOP/s. Порог вычислительной интенсивности: (1 000) ÷ (100) = 10 FLOP/байт. Ограничение памяти без вычислительного потолка: (100) × (20) = 2 000 GFLOP/s.
Результат
Верхняя оценка производительности: 1 000 GFLOP/s; Порог вычислительной интенсивности: 10 FLOP/байт; Ограничение памяти без вычислительного потолка: 2 000 GFLOP/s

Этот вариант использует другие исходные данные: Арифметическая интенсивность — 20. Ниже порога Pпик/B ограничивает память, выше — вычислительный пик. Это потолок модели, а не обещание, что конкретная программа его достигнет.

Формула и обозначения

Верхняя оценка производительности = 2*peak*bandwidth*intensity/(peak+bandwidth*intensity+abs(peak-bandwidth*intensity)) (GFLOP/s); Порог вычислительной интенсивности = peak/bandwidth (FLOP/байт); Ограничение памяти без вычислительного потолка = bandwidth*intensity (GFLOP/s)

peak — вычислительный пик, единица: GFLOP/s.

bandwidth — пропускная способность памяти, единица: ГБ/с.

intensity — арифметическая интенсивность, единица: FLOP/байт.

В простой модели Roofline достижимая производительность ограничена min(Pпик,B·I), где I — операции на байт реального трафика памяти. ГБ и GFLOP здесь десятичные.

Практическое применение

Сопоставляет вычислительный пик с ограничением пропускной способности памяти для заданной интенсивности. В простой модели Roofline достижимая производительность ограничена min(Pпик,B·I), где I — операции на байт реального трафика памяти. ГБ и GFLOP здесь десятичные.

Ниже порога Pпик/B ограничивает память, выше — вычислительный пик. Это потолок модели, а не обещание, что конкретная программа его достигнет.

Частые ошибки

Используйте исходные величины именно для рассматриваемого случая: вычислительный пик в GFLOP/s; пропускная способность памяти в ГБ/с; арифметическая интенсивность в FLOP/байт.

Используйте пик для нужной точности и вида операций, а трафик считайте на выбранном уровне памяти. Кэш, зависимости, ветвления, запуск ядер и эффективность загрузки устройств могут понизить результат.

Источники и допущения

Основание расчёта

Метод, правило или ставка сверены с указанным источником. Последняя проверка этой реализации: 2026-09-30.

NVIDIA: профиль производительности и Roofline ↗
Коротко о главном

Вопросы
и ответы

Что показывает «верхняя оценка производительности»?+

Ниже порога Pпик/B ограничивает память, выше — вычислительный пик. Это потолок модели, а не обещание, что конкретная программа его достигнет.

Как проверить расчёт на конкретном примере?+

Вычислительный пик: 1 000 GFLOP/s; Пропускная способность памяти: 100 ГБ/с; Арифметическая интенсивность: 2 FLOP/байт. Верхняя оценка производительности: 200 GFLOP/s; Порог вычислительной интенсивности: 10 FLOP/байт; Ограничение памяти без вычислительного потолка: 200 GFLOP/s. В простой модели Roofline достижимая производительность ограничена min(Pпик,B·I), где I — операции на байт реального трафика памяти. ГБ и GFLOP здесь десятичные.

Какие ограничения есть у метода?+

Используйте пик для нужной точности и вида операций, а трафик считайте на выбранном уровне памяти. Кэш, зависимости, ветвления, запуск ядер и эффективность загрузки устройств могут понизить результат.

Можно ли изменить исходные данные и сравнить варианты?+

Да. Ниже порога Pпик/B ограничивает память, выше — вычислительный пик. Это потолок модели, а не обещание, что конкретная программа его достигнет. Сравнивайте варианты в одинаковых единицах и при неизменных допущениях: Используйте пик для нужной точности и вида операций, а трафик считайте на выбранном уровне памяти. Кэш, зависимости, ветвления, запуск ядер и эффективность загрузки устройств могут понизить результат.