Top500

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Вычислительная мощность (в гигафлопсах) 500 наиболее мощных компьютерных систем в мире с 1993 года

Top500 — проект по составлению рейтинга и описаний 500 самых мощных общественно известных суперкомпьютеров 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 2022 года лидером рейтинга является американский суперкомпьютер Frontier.

Отраслевые издания сообщают, что суперкомпьютеры коммерческого, военного и секретного предназначений могут отсутствовать в рейтинге Top500, так как участие в рейтинге Top500 является добровольным[1][2][3].

Статистика

[править | править код]

По данным на июнь 2024 года по числу систем в рейтинге страны распределяются так: США — 171 суперкомпьютер, Китай — 80, Германия — 40, Япония — 29, Франция — 24, Великобритания — 16, Южная Корея — 13, Италия — 11, Канада — 10, Нидерланды — 9, Польша — 8, Бразилия — 8, Саудовская Аравия — 8, Швеция — 7, Россия — 7 [4].

С ноября 2015 года в рейтинге больше нет ни одного суперкомпьютера под управлением операционной системы Windows. Также среди мощнейших суперкомпьютеров нет ни одной машины под управлением Mac OS. Большинство ЭВМ, до середины 2000-х годов было под управлением UNIX, а сейчас под управлением операционной системы Linux.

Операционные системы суперкомпьютеров из рейтинга TOP500
Архитектура процессоров суперкомпьютеров из рейтинга TOP500
Распределение суперкомпьютеров из списка Top500 по странам мира (июнь 2024 года)[5]
Страна Количество
суперкомпьютеров
Соединённые Штаты Америки США 171
Китай Китай 80
Германия Германия 40
Япония Япония 29
Франция Франция 24
Великобритания Великобритания 16
Республика Корея Южная Корея 13
Италия Италия 11
Канада Канада 10
Нидерланды Нидерланды 9
Польша Польша 8
Бразилия Бразилия 8
Саудовская Аравия Саудовская Аравия 8
Швеция Швеция 7
Россия Россия 7
Китайская Республика (Тайвань) Тайвань 6
Австралия Австралия 5
Швейцария Швейцария 5
Норвегия Норвегия 5
Ирландия Ирландия 4
Индия Индия 4
Сингапур Сингапур 3
Чехия Чехия 3
Испания Испания 3
Финляндия Финляндия 3
Австрия Австрия 2
Словения Словения 2
Болгария Болгария 2
Люксембург Люксембург 2
Объединённые Арабские Эмираты ОАЭ 2
Аргентина Аргентина 1
Бельгия Бельгия 1
Венгрия Венгрия 1
Исландия Исландия 1
Марокко Марокко 1
Португалия Португалия 1
Таиланд Таиланд 1
Турция Турция 1

История проектов

[править | править код]

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[6].

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[7];
  • Список самых мощных мировых вычислительных узлов, обновляемый Гюнтером Арендтом[8];
  • 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[9].

В 2013 году Джек Донгарра предложил новый тест для ранжирования суперкомпьютеров, High Performance Conjugate Gradient (HPCG).[10][11][12] 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)[13] Другой альтернативный тест — HPGMG[14].

В данной таблице представлена первая десятка 63-й по счёту редакции списка Топ 500, опубликованного в июне 2024 года[15].
Позиция Rmax
Rpeak
(PFLOPS)
Название Модель Процессор Сеть Производитель Размещение
страна, год
Мощность, МВт Операционная система
1 1206.00
1714.81
Frontier HPE Cray EX235a EPYC 64C Slingshot-11 HPE Ок-Риджская национальная лаборатория
 США, 2022
22,8 Linux (Cray Linux Environment)
2 1012.00
1980.01
Aurora HPE Cray EX Xeon Max 9470 Slingshot-11 HPE Аргоннская национальная лаборатория
 США, 2023
38,7 Linux (Cray Linux Environment)
3 561.20
846.84
Eagle[англ.] Microsoft NDv5 Xeon Platinum 8480C NVIDIA Infiniband NDR Microsoft Microsoft
 США, 2023
Linux (Ubuntu)
4 442.010
537.212
Фугаку Фугаку Fujitsu A64FX[англ.] Tofu interconnect D Fujitsu Институт физико-химических исследований
 Япония, 2020
29,9 Linux (RHEL)
5 379.70
531.51
LUMI[англ.] HPE Cray EX235a EPYC 64C Slingshot-11 HPE EuroHPC JU[англ.]
 Европейский союз, CSC – IT Center for Science[англ.]
Каяани,  Финляндия, 2022
7,1 Linux (Cray Linux Environment)
6 270.00
353.75
Alps HPE Cray EX234a EPYC 64C Slingshot-11 HPE CSCS[англ.]
 Швейцария, 2024
5,2 Linux (Cray Linux Environment)
7 241.20
306.31
Leonardo[англ.] BullSequana XH2000 Xeon Platinum NVIDIA HDR100 Infiniband Atos EuroHPC JU[англ.]
 Европейский союз, CINECA[англ.]
Казалеккьо-ди-Рено,  Италия, 2022
7,5 Linux
8 175.30
249.44
MareNostrum 5 ACC[англ.] BullSequana XH3000 Xeon Platinum 8460Y Infiniband NDR200 BullSequana[англ.] EuroHPC JU[англ.]
 Европейский союз, BSC–CNS[англ.]
Барселона,  Испания, 2023
4,2 Linux (Red Hat 9.1)
9 148.600
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)
10 121.40
188.65
Eos NVIDIA DGX SuperPOD Nvidia SuperPOD Xeon Platinum 8480C Infiniband NDR400 Nvidia Nvidia
 США, 2023
Linux (Ubuntu)
Позиция Rmax
Rpeak
(PFLOPS)
Название Модель Процессор Сеть Производитель Размещение
страна, год
Мощность, МВт Операционная система

Обозначения

[править | править код]
  • Позиция — место в рейтинге.
  • Rmax — Наивысший результат, полученный при использовании системы тестов Linpack (реализация HPL). Это число используется для сравнения быстродействия компьютеров. Измеряется в PFLOPS.
  • Rpeak — Теоретическая пиковая производительность системы. Измеряется в PFLOPS.
  • 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.

Рейтинг за прошлые годы

[править | править код]

Системы № 1, начиная с 1993 года

[править | править код]
Стойки суперкомпьютера NEC Earth Simulator (2002)
Стойки суперкомпьютера IBM Sequoia (2012)
Стойки суперкомпьютера HPE Frontier (2022)

Лучший суперкомпьютер за июнь

[править | править код]
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
2022 1 102 000 000
1 685 650 000
Frontier Oak Ridge National Laboratory
 США, 2022
2023 1 194 000 000
1 679 820 000
Frontier Oak Ridge National Laboratory
 США, 2022
2024 1 206 000 000
1 714 810 000
Frontier Oak Ridge National Laboratory
 США, 2022
Позиции России в Top500 (июнь 2024 года)[15]
Позиция Rmax / Rpeak (PFLOPS) Принадлежность Название Год создания
42 21.530 / 29.415 Яндекс Червоненкис [a] 2021
69 16.020 / 20.636 Яндекс Галушкин [a] 2021
79 12.810 / 20.029 Яндекс Ляпунов [a] 2020
83 11.950 / 14.909 Сбербанк Кристофари Нео 2021
142 6.669 / 8.790 Сбербанк Кристофари[b] 2019
406 2.478 / 4.947 МГУ Ломоносов-2 2018
472 2.258 / 3.012 МТС МТС GROM 2021
  1. 1 2 3 Червоненкис, Галушкин, Ляпунов — фамилии выдающихся советских и российских учёных.
  2. 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 являлся третьим по производительности суперкомпьютером в России.

Критика методики включает в себя мнения, что Linpack не соответствует реальной загрузке компьютеров[9]. Кроме того, некоторые организации отказываются выделять весь суперкомпьютер на время, необходимое для запуска теста[9]. При этом с ростом производительности кластеров для запуска Linpack требуется все больше времени, вплоть до нескольких суток[19][20].

На некоторых суперкомпьютерах, которые могли бы попасть в рейтинг, тест linpack либо не запускают, либо не сообщают его результаты[21][22].

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)[6].

Примечания

[править | править код]
  1. участие в TOP500 сугубо добровольное. Полноценный прогон Linpack на крупных машинах — мероприятие весьма дорогое во всех смыслах. И если для академических структур запуск бенчмарка позволяет в какой-то степени отчитаться о потраченных средствах, то для коммерческих компаний (например, из нефтегазового сектора) это может быть сомнительным удовольствием. Вместе с тем ценность Linpack как единого мерила производительности в последние годы значительно снижается. [1] Архивная копия от 13 сентября 2022 на Wayback Machine
  2. / Blue Waters Opts Out of TOP500 (англ.). HPCwire (16 ноября 2012). Дата обращения: 13 декабря 2019. Архивировано 13 декабря 2019 года.
  3. Morgan, Timothy Prickett Top 500 Supercomputer Rankings Losing Accuracy Despite High Precision (англ.). The Next Platform (13 ноября 2017). Дата обращения: 13 декабря 2019. Архивировано 13 декабря 2019 года.
  4. SUBLIST GENERATOR. Дата обращения: 12 ноября 2019. Архивировано 7 декабря 2018 года.
  5. LIST STATISTICS. Дата обращения: 16 ноября 2022. Архивировано 18 июля 2018 года.
  6. 1 2 31st TOP500 List Topped by First-ever Petaflop/s Supercomputer. Дата обращения: 29 августа 2012. Архивировано из оригинала 12 ноября 2011 года.
  7. Статистика по суперкомпьютерам Мангейма, 1986—1992 Архивировано 30 сентября 2007 года.
  8. The TOP25 Supercomputer Sites Архивировано 20 апреля 2009 года.
  9. 1 2 3 Erich Strohmaier and the Top500: A list that’s taken on a life of its own
  10. "Professor Jack Dongarra Announces New Supercomputer Benchmark". University of Tennessee (Knoxville). 2013-07-10. Архивировано 20 ноября 2013. Дата обращения: 17 ноября 2013.
  11. Jack Dongarra, Michael A. Heroux. Toward a New Metric for Ranking High Performance Computing Systems (англ.). — Sandia Report, June 2013. Архивировано 20 августа 2013 года.
  12. Nicole Hemsoth (2013-06-18). "Alternatives Emerge as Linpack Loses Ground" (англ.). HPCwire. Архивировано 1 февраля 2014. Дата обращения: 17 ноября 2013.
  13. Hemsoth, Nicole (2014-06-26). "New HPC Benchmark Delivers Promising Results". HPCWire. Архивировано 8 сентября 2014. Дата обращения: 8 сентября 2014.
  14. High Performance Geometric Multigrid (HPGMG). Дата обращения: 19 января 2015. Архивировано 19 января 2015 года.
  15. 1 2 June 2024 | TOP500.
  16. Китайская математика. В Азии запущен мощнейший суперкомпьютер в мире. Дата обращения: 17 июня 2013. Архивировано 21 июня 2013 года.
  17. Китайский суперкомпьютер признали самым мощным в мире. Lenta.ru (17 июня 2013). Дата обращения: 15 января 2021. Архивировано 30 ноября 2020 года.
  18. Китайский суперкомпьютер вновь признали самым мощным в мире. Дата обращения: 27 июня 2016. Архивировано из оригинала 21 июня 2016 года.
  19. LINPACK Benchmark with Time Limits on Multicore & GPU Based Accelerators Архивная копия от 17 января 2014 на Wayback Machine // 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»
  20. Джек Донгарра, Игорь Лёвшин (2013-04-19). "Свежий взгляд из-за океана". supercomputers.ru. Архивировано 11 декабря 2013. 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.
  21. "Самый мощный суперкомпьютер России не включили в Топ-50 СНГ". Cnews. 2011-03-29. Архивировано 22 августа 2014. Дата обращения: 17 ноября 2013.
  22. Джек Донгарра, Игорь Лёвшин (2013-04-19). "Свежий взгляд из-за океана". supercomputers.ru. Архивировано 11 декабря 2013. 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

[править | править код]
  • top500.org — официальный сайт Top500 (англ.)