Top500

Вычислительная мощность 500 наиболее мощных компьютерных систем в мире с 1993 года
Распределение количества суперкомпьютеров по странам в соответствии с данными Toп 500 в 2016 году[обновить данные].

Top500 — проект по составлению рейтинга и описаний 500 самых мощных общественно известных вычислительных систем мира. Проект был запущен в 1993 году и публикует актуальный перечень суперкомпьютеров дважды в год (в июне и ноябре). Этот проект направлен на обеспечение надёжной основы для выявления и отслеживания тенденций в области высокопроизводительных вычислений. Основой для рейтинга являются результаты исполнения испытания LINPACK (HPL), решающего большие плотные СЛАУ. С июня 2018 года лидером рейтинга является американский суперкомпьютер Summit.

Отраслевые издания сообщают, что суперкомпьютеры коммерческого и секретного предназначения могут отсутствовать в рейтинге top500, так как участие в рейтинге top500 является добровольным[1][2].

СтатистикаПравить

По данным на ноябрь 2019 года по числу систем в рейтинге страны распределяются так: США — 117 суперкомпьютеров (при этом из Топ-10 по мощности 5 суперкомпьютеров установлены в США[3]. Китай имеет в Топ-500 228 машин[4]. Япония — 29, Франция — 18, Германия — 16, Великобритания — 11, Канада — 9, Россия — 3 (29, 107 и 465 позиции)[5][6], Индия — 2.

История проектаПравить

В начале 1990-х годов возникла необходимость получения сравнительных характеристик и метрик суперкомпьютеров. После рейтингов 1986—1992 годов с метриками, основанными на количестве векторных процессоров, в университете Мангейма у Erich Strohmaier и Hans Werner Meuer возникла идея начать ежегодно сравнивать суперкомпьютеры при помощи единой методики[7].

В начале 1993 года Джек Донгарра (англ.) принял участие в этом проекте со своим тестом Linpack. Первая версия списка была готова в мае 1993 года. Она частично была основана на данных, доступных в сети, включая данные источники:

  • Статистика по суперкомпьютерам Мангейма[8];
  • Список самых мощных мировых вычислительных узлов, обновляемый Гюнтером Арендтом[9];
  • Информация от Дэвида Кехнера.

Информация из этих источников использовалась для создания первых двух списков Top500.

С июня 1993 года Top500 составляется два раза в год и основывается только на информации от организаций, в которых установлены компьютеры, и от производителей. Запрос информации рассылается за 8 недель до выхода новой версии списка[10].

В 2013 году Джек Донгарра предложил новый тест для ранжирования суперкомпьютеров, High Performance Conjugate Gradient (HPCG).[11][12][13] В июне 2014 был опубликован первый рейтинг на базе HPCG, первое место в котором занял Тяньхэ-2 с результатом в 0,58 HPCG PFLOPS (при 55 теоретических пиковых PFLOPS)[14] Другой альтернативный тест — HPGMG[15].

КритикаПравить

Критика методики включает в себя мнения, что Linpack не соответствует реальной загрузке компьютеров[10]. Кроме того, некоторые организации отказываются выделять весь суперкомпьютер на время, необходимое для запуска теста[10]. При этом с ростом производительности кластеров для запуска Linpack требуется все больше времени, вплоть до нескольких суток[16][17].

На некоторых суперкомпьютерах, которые могли бы попасть в рейтинг, тест linpack либо не запускают, либо не сообщают его результаты.[18][19]

Один из авторов методики составления списка Hans Werner Meuer отмечал, что из-за неверного понимания результатов ТОП 500 политики пытаются использовать рейтинг как универсальный. В то же время список отражает исключительно возможности систем по решению СЛАУ и никак не связан с производительностью на других типах задач. Результаты Linpack также не могут напрямую помочь в выборе компьютера для организации. Hans Meuer отметил пользу существования пакетов, состоящих из нескольких разнородных тестов, в частности, «HPC Challenge Benchmark» (7 тестов, измеряющих производительность различных подсистем суперкомпьютера)[7]

РейтингиПравить

В данной таблице представлена первая десятка 51-й по счёту редакции списка Toп 500, опубликованного в ноябре 2019 года[20]
Позиция Rmax
Rpeak
(PFLOPS)
Название Модель Процессор Сеть Производитель Размещение
страна, год
Мощность, МВт Операционная система
1 148.600
200.795
Summit[21][22][23][24][25] IBM Power Systems AC922 POWER9, Tesla V100 Infiniband EDR IBM Ок-Риджская национальная лаборатория
  США, 2018
10 Linux (RHEL 7.4)
2 94.640
125.712
Sierra[26] IBM Power Systems S922LC POWER9, Tesla V100 Infiniband EDR IBM Ливерморская национальная лаборатория

  США, 2018

7,4 Linux (RHEL)
3 93.015
125.436
Sunway TaihuLight Sunway MPP SW26010 Sunway[27] NRCPC National Supercomputing Center in Wuxi
  Китай, 2016[27]
15,3 Linux (Raise)
4 61.445
100.679
Tianhe-2A TH-IVB-FEP Xeon E5-2692 v2, Matrix-2000 TH Express-2 NUDT National Supercomputer Center in Guangzhou[en]
  Китай, 2013
18,5 Linux (Ubuntu Kylin)
5 23,516
38,745
Frontera Dell C6420 Xeon Platinum 8280[en], POWER9 InfiniBand HDR EMC Texas Advanced Computing Center[en]
 , 2019
н/д Linux (CentOS 7)
6 21.230
27.154
Piz Daint Cray XC50[en] Xeon E5-2690 v3, Tesla P100 Aries Cray Swiss National Supercomputing Centre[en]
 , 2016
2,3 Linux (CLE)
7 20.158
41.461
Trinity Cray XC40 Xeon E5-2698 v3, Xeon Phi 7250 Infiniband EDR Cray Лос-Аламосская национальная лаборатория
  США, 2015
7,5 Linux (CLE)
8 19.880
32.577
AI Bridging Cloud Infrastructure[en][28] PRIMERGY CX2550 M4 Xeon Gold 6148, Tesla V100 Infiniband EDR Fujitsu National Institute of Advanced Industrial Science and Technology[en]
  Япония, 2018
1,6 Linux
9 19.476
26.874
SuperMUC[en][29] ThinkSystem SD530 Xeon Platinum 8174 Intel Omni-Path Lenovo Leibniz-Rechenzentrum[en]
  Германия, 2018
н/д SLES 12 SP3
10 18.200
23.047
Lassen IBM Power Systems S922LC POWER9, Tesla V100 Infiniband EDR IBM Ливерморская национальная лаборатория
  США, 2018
н/д Linux (RHEL)
11 17.860
25.026
PANGEA III IBM Power Systems AC922 POWER9, Tesla V100 Infiniband EDR IBM По
  Франция, 2019
1,3 Linux (RHEL 7.6)
12 17.173
20.133
Sequoia Blue Gene/Q Power BQC (IBM A2) Custom IBM Ливерморская национальная лаборатория
  США, 2013
7,9 Linux
13 14.014
27.880
Cori Intel Xeon Phi 7250 68C Aries interconnect Cray / HPE National Energy Research Scientific Computing Center[en]
  США, 2016
3,9 Unicos
14 13.929
25.705
Nurion Intel Xeon Phi 7250 68C Intel Omni-Path Cray / HPE Korea Institute of Science and Technology Information[en]
  Республика Корея, 2018
н/д Linux (CentOS)
15 13.555
24.914
Oakforest Intel Xeon Phi 7250 68C Intel Omni-Path Fujitsu Joint Center for Advanced High Performance Computing
  Япония, 2016
2,7 Linux
16 12.210
18.621
HPC4 Xeon Platinum 8160 24C Mellanox InfiniBand EDR Fujitsu Eni
  Италия, 2016
1,3 Linux (RHEL 7.4)
17 11.965
23.396
Tera-1000-2 Intel Xeon Phi 7250 68C Bull BXI 1.2 Atos Комиссариат по атомной и альтернативным видам энергии
  Франция, 2018
3,2 bullx SCS
18 10.680
18.309
Stampede2 Intel Xeon Phi 7250 68C Intel Omni-Path Dell EMC Texas Advanced Computing Center[en]
  США, 2017
н/д Linux (CentOS)
19 10.384
18.816
Marconi Intel Xeon Phi 7250 68C Intel Omni-Path Lenovo CINECA[en]
  Италия, 2018
н/д Linux
20 9.444
11.209
DGX SuperPOD Xeon Platinum 8174 24C Mellanox InfiniBand EDR Nvidia Nvidia
  США, 2019
н/д Linux (Ubuntu 18.04.01)
Позиция Rmax
Rpeak
(PFLOPS)
Название Модель Процессор Сеть Производитель Размещение
страна, год
Мощность, МВт Операционная система

ОбозначенияПравить

  • Позиция — место в рейтинге.
  • Rmax — Наивысший результат, полученный при использовании системы тестов Linpack (реализация HPL). Это число используется для сравнения быстродействия компьютеров. Измеряется в PETAFLOPS.
  • Rpeak — Теоретическая пиковая производительность системы. Измеряется в PETAFLOPS.
  • Название — Некоторые суперкомпьютеры уникальны, по крайней мере там, где они стоят.
  • Модель — Компьютерная платформа (торговая марка).
  • Число процессорных ядер — Число ядер, задействованных во время прохождения теста Linpack. После этой цифры указано название процессоров. И, если соединения между процессорными узлами представляет интерес, это также указано.
  • Производитель — Производитель платформы или оборудования.
  • Размещение — Организация, использующая суперкомпьютер.
  • Страна — Страна нахождения суперкомпьютера.
  • Год — Год, в котором суперкомпьютер введён в строй. С тех пор он мог быть улучшен.
Распределение суперкомпьютеров в списке Top500 по странам (ноябрь 2019 года)
страна количество
Китай
228
США
117
Япония
29
Франция
18
Германия
16
Голландия
15
Ирландия
14
Великобритания
11
Канада
9
Италия
5
Сингапур
4
Южная Корея
3
Бразилия
3
Австралия
3
Саудовская Аравия
3
Россия
3
ОАЭ
2
Тайвань
2
Швейцария
2
Норвегия
2
Швеция
2
Индия
2
Испания
2
Чехия
1
Гонконг
1

Рейтинг за прошлые годыПравить

Системы № 1, начиная с 1993 годаПравить

 
Обновлённая версия Earth Simulator 2
 
Стойки суперкомпьютера IBM Sequoia

Лучший суперкомпьютер за июньПравить

Год Rmax
Rpeak
(Gflops)
Название Место,
страна, год
1993 60
131
CM-5/1024 Лос-Аламосская национальная лаборатория
  США, 1993
1994 143
184
XP/S140 Сандийские национальные лаборатории
  США, 1993
1995 170
236
Numerical Wind Tunnel National Aerospace Laboratory of Japan
  Япония, 1993
1996 220
307
SR2201/1024 Токийский университет
  Япония, 1996
1997 1068
1453
ASCI Red Сандийские национальные лаборатории
  США, 1997
1998 1338
1830
ASCI Red Сандийские национальные лаборатории
  США, 1997
1999 2121
3154
ASCI Red Сандийские национальные лаборатории
  США, 1999
2000 2379
3207
ASCI Red Сандийские национальные лаборатории
  США, 1999
2001 7226
12 288
ASCI White Ливерморская национальная лаборатория
  США, 2000
2002 35 860
40 960
Earth Simulator The Earth Simulator Center
  Япония, 2002
2003 35 860
40 960
Earth Simulator The Earth Simulator Center
  Япония, 2002
2004 35 860
40 960
Earth Simulator The Earth Simulator Center
  Япония, 2002
2005 136 800
183 500
Blue Gene/L DOE/NNSA/LLNL
  США, 2005
2006 280 600
367 000
Blue Gene/L DOE/NNSA/LLNL
  США, 2005
2007 280 600
367 000
Blue Gene/L DOE/NNSA/LLNL
  США, 2005
2008 1 375 780
2 345 500
Roadrunner DOE/NNSA/LANL
  США, 2008
2009 1 456 700
2 483 470
Roadrunner DOE/NNSA/LANL
  США, 2008
2010 1 759 000
2 331 000
Jaguar Национальная лаборатория Оук-Ридж
  США, 2009
2011 8 162 000
8 773 632
K computer Институт физико-химических исследований, Кобе
  Япония, 2011
2012 16 324 750
20 132 660
IBM Sequoia — Blue Gene/Q Ливерморская национальная лаборатория
  США, 2012
2013 33 860 000
54 902 400
Tianhe-2 Оборонный научно-технический университет НОАК
  Китай, 2013
2014 33 860 000
54 902 400
Tianhe-2 Оборонный научно-технический университет НОАК
  Китай, 2013
2015 33 860 000
54 902 400
Tianhe-2 Оборонный научно-технический университет НОАК
  Китай, 2013
2016 93 014 600
125 435 900
Sunway TaihuLight Национальный исследовательский центр параллельной вычислительной техники и технологий КНР
  Китай, 2016
2017 93 014 600
125 435 900
Sunway TaihuLight Национальный исследовательский центр параллельной вычислительной техники и технологий КНР
  Китай, 2016
2018 122 300 000
187 659 000
Summit Oak Ridge National Laboratory
  США, 2018
2019 148 600 000
200 795 000
Summit Oak Ridge National Laboratory
  США, 2018

См. такжеПравить

  • Green500
  • Graph500
  • Топ-50 СНГ — сходный проект, в котором указаны только суперкомпьютеры России и других стран СНГ.
  • China Top50 (China Software Industry Association)

ПримечанияПравить

  1. Blue Waters Opts Out of TOP500 (англ.). HPCwire (16 November 2012). Дата обращения 13 декабря 2019.
  2. Morgan, Timothy Prickett Top 500 Supercomputer Rankings Losing Accuracy Despite High Precision (англ.). The Next Platform (13 November 2017). Дата обращения 13 декабря 2019.
  3. TOP 10 Sites for November 2019 (недоступная ссылка). Дата обращения 13 декабря 2019. Архивировано 19 ноября 2019 года.
  4. Statistics Countries China
  5. SUBLIST GENERATOR
  6. Statistics Countries Russia
  7. 1 2 31st TOP500 List Topped by First-ever Petaflop/s Supercomputer (недоступная ссылка). Дата обращения 29 августа 2012. Архивировано 12 ноября 2011 года.
  8. Статистика по суперкомпьютерам Мангейма, 1986—1992 Архивировано 30 сентября 2007 года.
  9. The TOP25 Supercomputer Sites Архивировано 20 апреля 2009 года.
  10. 1 2 3 Erich Strohmaier and the Top500: A list that’s taken on a life of its own
  11. Professor Jack Dongarra Announces New Supercomputer Benchmark, University of Tennessee (Knoxville) (10 июля 2013). Дата обращения 17 ноября 2013.
  12. Jack Dongarra, Michael A. Heroux. Toward a New Metric for Ranking High Performance Computing Systems (англ.). — Sandia Report, June 2013.
  13. Nicole Hemsoth. Alternatives Emerge as Linpack Loses Ground (англ.), HPCwire (18 June 2013). Архивировано 1 февраля 2014 года. Дата обращения 17 ноября 2013.
  14. Hemsoth, Nicole. New HPC Benchmark Delivers Promising Results, HPCWire (26 июня 2014). Дата обращения 8 сентября 2014.
  15. High Performance Geometric Multigrid (HPGMG)
  16. LINPACK Benchmark with Time Limits on Multicore & GPU Based Accelerators // Jack Dongarra, slides 33-37 «In a Few Years… Running at 5 Pflop/s the benchmark run will take 2.5 days to complete»; «JAXA Fujitsu system.. took over 60 hours»
  17. Джек Донгарра, Игорь Лёвшин. Свежий взгляд из-за океана, supercomputers.ru (19 апреля 2013). Архивировано 11 декабря 2013 года. Дата обращения 17 ноября 2013. «И. Л.: Не слишком ли много времени занимают тесты Linpack? ... В июле 2012 года для тестирования IBM Sequoia Machine пришлось затратить 23 часа на очень большой матрице – n = 12.6 млн. А в ноябре того же года на гибридной системе Cray Titan тестирование провели меньше чем за час на матрице n = 4.4 млн. ... измерения, занимающие сутки и больше, – это все-таки экстремальные случаи.».
  18. Самый мощный суперкомпьютер России не включили в Топ-50 СНГ, Cnews (29 марта 2011). Архивировано 22 августа 2014 года. Дата обращения 17 ноября 2013.
  19. Джек Донгарра, Игорь Лёвшин. Свежий взгляд из-за океана, supercomputers.ru (19 апреля 2013). Архивировано 11 декабря 2013 года. Дата обращения 17 ноября 2013. «Вычислительный центр NSCA отказался участвовать в соревновании TOP500... Я понимаю, почему они отказались от участия. У них были причины.».
  20. TOP500 Supercomputer Sites. top500.org (ноябрь 2019).
  21. В США разработали самый мощный в мире суперкомпьютер
  22. В США создан самый быстрый суперкомпьютер в мире
  23. США вернули себе первенство в Top500. Производительность системы Summit — 122,3 PFLOPS. iXBT.com (26 июня 2018). Дата обращения 29 мая 2020.
  24. Summit — IBM Power System AC922, IBM POWER9 22C 3.07GHz, NVIDIA Volta GV100, Dual-rail Mellanox EDR Infiniband | TOP500 Supercomputer Sites
  25. US Regains TOP500 Crown with Summit Supercomputer, Sierra Grabs Number Three Spot | TOP500 Supercomputer Sites
  26. https://www.top500.org/system/179398
  27. 1 2 China Tops Supercomputer Rankings with New 93-Petaflop Machine – TOP500 Supercomputer Sites.
  28. ABCI. AI Bridging Cloud Infrastructure. National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST). Дата обращения 25 июня 2018.
  29. https://doku.lrz.de/display/PUBLIC/SuperMUC-NG
  30. Китайская математика. В Азии запущен мощнейший суперкомпьютер в мире.
  31. Китайский суперкомпьютер признали самым мощным в мире.
  32. Китайский суперкомпьютер вновь признали самым мощным в мире (недоступная ссылка). Дата обращения 27 июня 2016. Архивировано 21 июня 2016 года.

ЛитератураПравить

СсылкиПравить

  • top500.org — официальный сайт Top500 (англ.)