Top500

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 2020 года лидером рейтинга является японский суперкомпьютер Фугаку.

Вычислительная мощность (в гигафлопсах) 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]} .

Отраслевые издания сообщают, что суперкомпьютеры коммерческого и секретного предназначения могут отсутствовать в рейтинге Top500, так как участие в рейтинге Top500 является добровольным[1][2].

Статистика

По данным на ноябрь 2021 года по числу систем в рейтинге страны распределяются так: Китай — 173 суперкомпьютера, США — 149, Япония — 32, Германия — 26, Франция — 19, Великобритания — 11, Нидерланды — 11, Канада — 11, Южная Корея — 7, Россия — 7[3].

История проекта

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[4].

В начале 1993 года Джек Донгарра 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[5];
Список самых мощных мировых вычислительных узлов, обновляемый Гюнтером Арендтом[6];
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[7].

В 2013 году Джек Донгарра предложил новый тест для ранжирования суперкомпьютеров, High Performance Conjugate Gradient (HPCG).[8][9][10] 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)[11] Другой альтернативный тест — HPGMG[12].

Рейтинги

В данной таблице представлена первая десятка 58-й по счёту редакции списка Топ 500, опубликованного в ноябре 2021 года[13].
Позиция	Rmax Rpeak ^(PFLOPS)	Название	Модель	Процессор	Сеть	Производитель	Размещение страна, год	Мощность, МВт	Операционная система
1 ▬	442.010 537.212	Фугаку	Фугаку	Fujitsu A64FX	Tofu interconnect D	Fujitsu	Институт физико-химических исследований Япония, 2020	29,9	Linux (RHEL)
2 ▬	148.600 200.795	Summit	IBM Power Systems AC922	POWER9, Tesla V100	Infiniband EDR	IBM	Ок-Риджская национальная лаборатория США, 2018	10,1	Linux (RHEL 7.4)
3 ▬	94.640 125.712	Sierra[14]	IBM Power Systems S922LC	POWER9, Tesla V100	Infiniband EDR	IBM	Ливерморская национальная лаборатория США, 2018	7,4	Linux (RHEL)
4 ▬	93.015 125.436	Sunway TaihuLight	Sunway MPP	SW26010	Sunway[13]	NRCPC	National Supercomputing Center in Wuxi Китай, 2016	15,4	Linux (Raise)
5 ▬	70.870 93.750	Perlmutter	HPE Cray EX235n	Epyc 7763	Slingshot-10	Nvidia	NERSC США, 2021	2,6	Linux (Cray Linux Environment)
6 ▬	63.460 79.215	Selene	NVIDIA DGX A100	EPYC 7742, Ampere A100	Mellanox InfiniBand EDR	Nvidia	Nvidia США, 2020	2,6	Linux (Ubuntu)
7 ▬	61.445 100.679	Tianhe-2A	TH-IVB-FEP Cluster	Xeon E5-2692 v2, Matrix-2000	TH Express-2	NUDT	National Supercomputer Center in Guangzhou Китай, 2013	18,5	Linux (Ubuntu Kylin)
8 ▬	44.120 70.980	JUWELS (booster Модульный принцип)[15][16]	BullSequana XH2000	AMD EPYC 7402, Ampere A100	Mellanox InfiniBand EDR	Atos	Юлихский исследовательский центр Германия, 2020	1,8	Linux (CentOS)
9 ▬	35.450 51.721	HPC5	PowerEdge C4140	Xeon Gold 6252, Tesla V100	Mellanox InfiniBand EDR	EMC	Eni Италия, 2020	2,3	Linux (CentOS)
10 ▲	30.050 39.531	Voyager-EUS2	ND96amsr_A100_v4	AMD EPYC 7V12, Nvidia A100	Mellanox InfiniBand EDR	Microsoft Azure	Azure East US 2 США, 2021	н/д	Linux (Ubuntu 18.04)

Обозначения

Позиция — место в рейтинге.
Rmax — Наивысший результат, полученный при использовании системы тестов Linpack (реализация HPL). Это число используется для сравнения быстродействия компьютеров. Измеряется в P FLOPS.
Rpeak — Теоретическая пиковая производительность системы. Измеряется в P FLOPS.
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 из списка Top500 по странам мира (ноябрь 2021 года)[17]
Страна	Количество суперкомпьютеров
Китай	173
США	149
Япония	32
Германия	26
Франция	19
Голландия	11
Канада	11
Великобритания	11
Южная Корея	7
Россия	7
Италия	6
Саудовская Аравия	6
Бразилия	5
Швеция	4
Польша	4
Австралия	3
Индия	3
Швейцария	3
Финляндия	3
ОАЭ	2
Тайвань	2
Люксембург	2
Словения	2
Чехия	2
Норвегия	1
Испания	1
Сингапур	1
Австрия	1
Ирландия	1
Марокко	1
Болгария	1

Рейтинг за прошлые годы

Системы № 1, начиная с 1993 года

Обновлённая версия Earth Simulator 2

Стойки суперкомпьютера IBM Sequoia

Thinking Machines CM-5 (июнь 1993 — ноябрь 1993);
Fujitsu Numerical Wind Tunnel (ноябрь 1993 — июнь 1994);
Intel Paragon XP/S140 (июнь 1994 — ноябрь 1994);
Fujitsu Numerical Wind Tunnel (ноябрь 1994 — июнь 1996);
Hitachi SR2201 (июнь 1996 — ноябрь 1996);
Hitachi CP-PACS (ноябрь 1996 — июнь 1997);
Intel ASCI Red (июнь 1997 — ноябрь 2000);
IBM ASCI White (ноябрь 2000 — июнь 2002);
NEC Earth Simulator (июнь 2002 — ноябрь 2004);
IBM Blue Gene/L (ноябрь 2004 — июнь 2008);
IBM Roadrunner (июнь 2008 — ноябрь 2009);
Cray Jaguar (ноябрь 2009 — ноябрь 2010);
Тяньхэ-1А (ноябрь 2010 — июнь 2011) — суперкомпьютер китайского национального университета оборонных технологий [18];
Fujitsu K computer (июнь 2011 — июнь 2012);
IBM Sequoia — Blue Gene/Q (июнь 2012 года — ноябрь 2012);
Cray Titan (ноябрь 2012 — июнь 2013);
Tianhe-2 («Млечный путь-2») (июнь 2013 года — ноябрь 2015) — суперкомпьютер китайского Национального университета оборонных технологий[19]
Sunway TaihuLight (июнь 2016 — ноябрь 2017) — суперкомпьютер китайского национального суперкомпьютерного центра[20]
IBM Summit (июнь 2018 — июнь 2020) — суперкомпьютер для Окриджской Национальной лаборатории
Fujitsu Фугаку (июнь 2020 — н. в.) — суперкомпьютер для Института физико-химических исследований

Лучший суперкомпьютер за июнь

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 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 суперкомпьютерный центр КНР Китай, 2016
2017	93 014 600 125 435 900	Sunway TaihuLight	Национальный суперкомпьютерный центр 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
2020	415 530 000 513 855 000	Фугаку	Институт физико-химических исследований Япония, 2020
2021	442 010 000 537 212 000	Фугаку	Институт физико-химических исследований Япония, 2020

Россия

Позиции России в Top500 (ноябрь 2021 года)[21][22]
Позиция	Rmax / Rpeak (PFLOPS)	Принадлежность	Название	Год создания
19	21.530 / 29.415	Яндекс	Червоненкис *	2021
36	16.020 / 20.636	Яндекс	Галушкин *	2021
40	12.810 / 20.029	Яндекс	Ляпунов *	2020
43	11.950 / 14.909	Сбербанк	Кристофари Нео	2021
72	6.669 / 8.790	Сбербанк	Кристофари **	2019
241	2.478 / 4.947	МГУ	Ломоносов-2	2018
294	2.258 / 3.012	МТС	МТС GROM	2021

* Червоненкис, Галушкин, Ляпунов - фамилии выдающихся советских и российских ученых.

** Кристофари - владелец первой Сберегательной книжки в истории России.

Суперкомпьютер Национального центра управления обороной России, имеющий производительность на уровне 16 петафлопс и по утверждению компетентных лиц являющийся самым мощным военным суперкомпьютером в мире, не участвует в рейтинге Top500. Тем не менее по факту на ноябрь 2021 года является третьим по производительности суперкомпьютером в России.

Критика

Критика методики включает в себя мнения, что Linpack не соответствует реальной загрузке компьютеров[7]. Кроме того, некоторые организации отказываются выделять весь суперкомпьютер на время, необходимое для запуска теста[7]. При этом с ростом производительности кластеров для запуска Linpack требуется все больше времени, вплоть до нескольких суток[23][24].

На некоторых суперкомпьютерах, которые могли бы попасть в рейтинг, тест linpack либо не запускают, либо не сообщают его результаты.[25][26]

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)[4]

См. также

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

Примечания

Blue Waters Opts Out of TOP500 (англ.). HPCwire (16 ноября 2012). Дата обращения: 13 декабря 2019.
Morgan, Timothy Prickett Top 500 Supercomputer Rankings Losing Accuracy Despite High Precision (англ.). The Next Platform (13 ноября 2017). Дата обращения: 13 декабря 2019.
SUBLIST GENERATOR
31st TOP500 List Topped by First-ever Petaflop/s Supercomputer (неопр.) (недоступная ссылка). Дата обращения: 29 августа 2012. Архивировано 12 ноября 2011 года.
Статистика по суперкомпьютерам Мангейма, 1986—1992 Архивировано 30 сентября 2007 года.
The TOP25 Supercomputer Sites Архивировано 20 апреля 2009 года.
Erich Strohmaier and the Top500: A list that’s taken on a life of its own
Professor Jack Dongarra Announces New Supercomputer Benchmark, University of Tennessee (Knoxville) (10 июля 2013). Дата обращения 17 ноября 2013.
Jack Dongarra, Michael A. Heroux. Toward a New Metric for Ranking High Performance Computing Systems (англ.). — Sandia Report, June 2013.
Nicole Hemsoth. Alternatives Emerge as Linpack Loses Ground (англ.), HPCwire (18 June 2013). Архивировано 1 февраля 2014 года. Дата обращения 17 ноября 2013.
Hemsoth, Nicole. New HPC Benchmark Delivers Promising Results, HPCWire (26 июня 2014). Дата обращения 8 сентября 2014.
High Performance Geometric Multigrid (HPGMG)
November 2021 | TOP500
Sierra - IBM Power System AC922, IBM POWER9 22C 3.1GHz, NVIDIA Volta GV100, Dual-rail Mellanox EDR Infiniband | TOP500
November 2020 | TOP500 (неопр.). www.top500.org. Дата обращения: 10 июня 2021.
Jülich's Upgraded Supercomputer - JUWELS - Setting New Benchmarks (англ.). HPCwire. Дата обращения: 10 июня 2021.
LIST STATISTICS (неопр.). Дата обращения: 18 ноября 2021.
Китайская математика. В Азии запущен мощнейший суперкомпьютер в мире.
Китайский суперкомпьютер признали самым мощным в мире (неопр.). Lenta.ru (17 июня 2013). Дата обращения: 15 января 2021.
Китайский суперкомпьютер вновь признали самым мощным в мире (неопр.) (недоступная ссылка). Дата обращения: 27 июня 2016. Архивировано 21 июня 2016 года.
Россия внезапно ворвалась в мировой топ самых мощных суперкомпьютеров (рус.). CNews.ru. Дата обращения: 18 ноября 2021.
TOP500 List - November 2021 | TOP500 (неопр.). www.top500.org. Дата обращения: 18 ноября 2021.
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»
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.».
Самый мощный суперкомпьютер России не включили в Топ-50 СНГ, Cnews (29 марта 2011). Архивировано 22 августа 2014 года. Дата обращения 17 ноября 2013.
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.».

Литература

Jon Bashor. Erich Strohmaier and the TOP500: A list that’s taken on a life of its own (англ.). crd.lbl.gov (14 июня 2012). Дата обращения: 14 мая 2020.

Ссылки

top500.org — официальный сайт Top500 (англ.)

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.

[1] Blue Waters Opts Out of TOP500 (англ.). HPCwire (16 ноября 2012). Дата обращения: 13 декабря 2019.

[2] Morgan, Timothy Prickett Top 500 Supercomputer Rankings Losing Accuracy Despite High Precision (англ.). The Next Platform (13 ноября 2017). Дата обращения: 13 декабря 2019.

[автоссылка2-3] SUBLIST GENERATOR

[Hans_Meuer-4] 31st TOP500 List Topped by First-ever Petaflop/s Supercomputer (неопр.) (недоступная ссылка). Дата обращения: 29 августа 2012. Архивировано 12 ноября 2011 года.

[5] Статистика по суперкомпьютерам Мангейма, 1986—1992 Архивировано 30 сентября 2007 года.

[6] The TOP25 Supercomputer Sites Архивировано 20 апреля 2009 года.

[Jon_Bashor-7] Erich Strohmaier and the Top500: A list that’s taken on a life of its own

[8] Professor Jack Dongarra Announces New Supercomputer Benchmark, University of Tennessee (Knoxville) (10 июля 2013). Дата обращения 17 ноября 2013.

[9] Jack Dongarra, Michael A. Heroux. Toward a New Metric for Ranking High Performance Computing Systems (англ.). — Sandia Report, June 2013.

[10] Nicole Hemsoth. Alternatives Emerge as Linpack Loses Ground (англ.), HPCwire (18 June 2013). Архивировано 1 февраля 2014 года. Дата обращения 17 ноября 2013.

[11] Hemsoth, Nicole. New HPC Benchmark Delivers Promising Results, HPCWire (26 июня 2014). Дата обращения 8 сентября 2014.

[12] High Performance Geometric Multigrid (HPGMG)

[автоссылка1-13] November 2021 | TOP500

[14] Sierra - IBM Power System AC922, IBM POWER9 22C 3.1GHz, NVIDIA Volta GV100, Dual-rail Mellanox EDR Infiniband | TOP500

[15] November 2020 | TOP500 (неопр.). www.top500.org. Дата обращения: 10 июня 2021.

[16] Jülich's Upgraded Supercomputer - JUWELS - Setting New Benchmarks (англ.). HPCwire. Дата обращения: 10 июня 2021.

[17] LIST STATISTICS (неопр.). Дата обращения: 18 ноября 2021.

[18] Китайская математика. В Азии запущен мощнейший суперкомпьютер в мире.

[19] Китайский суперкомпьютер признали самым мощным в мире (неопр.). Lenta.ru (17 июня 2013). Дата обращения: 15 января 2021.

[20] Китайский суперкомпьютер вновь признали самым мощным в мире (неопр.) (недоступная ссылка). Дата обращения: 27 июня 2016. Архивировано 21 июня 2016 года.

[21] Россия внезапно ворвалась в мировой топ самых мощных суперкомпьютеров (рус.). CNews.ru. Дата обращения: 18 ноября 2021.

[22] TOP500 List - November 2021 | TOP500 (неопр.). www.top500.org. Дата обращения: 18 ноября 2021.

[23] 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»

[24] 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.».

[autogenerated20131120-1-25] Самый мощный суперкомпьютер России не включили в Топ-50 СНГ, Cnews (29 марта 2011). Архивировано 22 августа 2014 года. Дата обращения 17 ноября 2013.

[26] 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.».