Interested Article - Top500

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 .

Статистика

По данным на ноябрь 2023 года по числу систем в рейтинге страны распределяются так: США — 161 суперкомпьютер, Китай — 104, Германия — 36, Япония — 32, Франция — 23, Великобритания — 15, Италия — 12, Южная Корея — 12, Нидерланды — 10, Канада — 10, Бразилия — 9, Россия — 8, Саудовская Аравия — 7 .

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 (ноябрь 2023 года)
Страна	Количество суперкомпьютеров
США	161
Китай	104
Германия	36
Япония	32
Франция	23
Великобритания	15
Италия	12
Южная Корея	12
Нидерланды	10
Канада	10
Бразилия	9
Россия	8
Саудовская Аравия	7
Австралия	6
Швеция	6
Норвегия	5
Тайвань	5
Польша	4
Ирландия	4
Индия	4
Сингапур	3
Швейцария	3
Испания	3
Финляндия	3
Чехия	2
Австрия	2
Словения	2
Болгария	2
Люксембург	2
Марокко	1
Аргентина	1
ОАЭ	1
Бельгия	1
Венгрия	1
Таиланд	1

История проектов

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 .

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 ;
Список самых мощных мировых вычислительных узлов, обновляемый Гюнтером Арендтом ;
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 .

В 2013 году Джек Донгарра предложил новый тест для ранжирования суперкомпьютеров, (HPCG). 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) Другой альтернативный тест — HPGMG .

Рейтинги

В данной таблице представлена первая десятка 62-й по счёту редакции списка Топ 500, опубликованного в ноябре 2023 года .
Пози ция	Rmax Rpeak ^{(P FLOPS )}	Название	Модель	Процессор	Сеть	Произво дитель	Размещение страна, год	Мощность, МВт	Операционная система
1	1194.00 1679.82	Frontier	HPE Cray EX235a	EPYC 64C	Slingshot-11	HPE	Ок-Риджская национальная лаборатория США , 2022	22,7	Linux ( Cray Linux Environment )
2	585.34 1059.33	Aurora	HPE Cray EX	Xeon Max 9470	Slingshot-11	HPE	Аргоннская национальная лаборатория США , 2023	24,7	Linux ( Cray Linux Environment )
3	561.20 846.84		Microsoft NDv5	Xeon Platinum 8480C	NVIDIA Infiniband NDR	Microsoft	Microsoft США , 2023		Linux ( Ubuntu )
4	442.010 537.212	Фугаку	Фугаку		Tofu interconnect D	Fujitsu	Институт физико-химических исследований Япония , 2020	29,9	Linux ( RHEL )
5	379.70 531.51		HPE Cray EX235a	EPYC 64C	Slingshot-11	HPE	Европейский союз , Каяани , Финляндия , 2022	7,1	Linux ( Cray Linux Environment )
6	238.70 304.47		BullSequana XH2000	Xeon Platinum	NVIDIA HDR100 Infiniband	Atos	Европейский союз , Казалеккьо-ди-Рено , Италия , 2022	7,4	Linux
7	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 )
8	138.20 265.57		BullSequana XH3000	Xeon Platinum 8460Y	Infiniband NDR200		Европейский союз , Барселона , Испания , 2023	2,6	Linux ( Red Hat 9.1 )
9	121.40 188.65		Nvidia SuperPOD	Xeon Platinum 8480C	Infiniband NDR400	Nvidia	Nvidia США , 2023		Linux ( Ubuntu )
10	94.640 125.712	Sierra	IBM Power Systems S922LC	POWER9 , Tesla V100	Infiniband EDR	IBM	Ливерморская национальная лаборатория США , 2018	7,4	Linux ( RHEL )
Пози ция	Rmax Rpeak ^{(P FLOPS )}	Название	Модель	Процессор	Сеть	Произво дитель	Размещение страна, год	Мощность, МВт	Операционная система

Обозначения

Позиция — место в рейтинге.
Rmax — Наивысший результат, полученный при использовании системы тестов Linpack (реализация ). 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.

Рейтинг за прошлые годы

Системы № 1, начиная с 1993 года

Стойки суперкомпьютера NEC Earth Simulator (2002)

Стойки суперкомпьютера IBM Sequoia (2012)

Стойки суперкомпьютера HPE Frontier (2022)

Thinking Machines CM-5 (июнь 1993 — ноябрь 1993);
Fujitsu Numerical Wind Tunnel (ноябрь 1993 — июнь 1994);
Intel Paragon XP/S 140 (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 ;
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
Sunway TaihuLight (июнь 2016 — ноябрь 2017) — суперкомпьютер китайского
IBM Summit (июнь 2018 — июнь 2020) — суперкомпьютер для Окриджской Национальной лаборатории
Fujitsu Фугаку (июнь 2020 — июнь 2022) — суперкомпьютер для Института физико-химических исследований
HPE Frontier (июнь 2022 — н. в. ) — суперкомпьютер для Окриджской Национальной лаборатории

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/S 140	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	Китай , 2016
2017	93 014 600 125 435 900	Sunway TaihuLight	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

Россия

Позиции России в Top500 (ноябрь 2023 года)
Позиция	Rmax / Rpeak (P FLOPS )	Принадлежность	Название	Год создания
	54.4	Институт математики имени С.Л. Соболева	Сергей Годунов	2024
36	21.530 / 29.415	Яндекс	Червоненкис	2021
58	16.020 / 20.636	Яндекс	Галушкин	2021
64	12.810 / 20.029	Яндекс	Ляпунов	2020
67	11.950 / 14.909	Сбербанк	Кристофари Нео	2021
119	6.669 / 8.790	Сбербанк	Кристофари	2019
370	2.478 / 4.947	МГУ	Ломоносов-2	2018
433	2.258 / 3.012	МТС		2021

↑ Червоненкис, Галушкин, Ляпунов — фамилии выдающихся советских и российских учёных.
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

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

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

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) .

См. также

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

Примечания

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. от 13 сентября 2022 на Wayback Machine
(англ.) . HPCwire (16 ноября 2012). Дата обращения: 13 декабря 2019. 13 декабря 2019 года.
Morgan, Timothy Prickett (англ.) . The Next Platform (13 ноября 2017). Дата обращения: 13 декабря 2019. 13 декабря 2019 года.
. Дата обращения: 12 ноября 2019. 7 декабря 2018 года.
. Дата обращения: 16 ноября 2022. 18 июля 2018 года.
↑ . Дата обращения: 29 августа 2012. Архивировано из 12 ноября 2011 года.
30 сентября 2007 года.
20 апреля 2009 года.
↑ Erich Strohmaier and the Top500: A list that’s taken on a life of its own
. University of Tennessee (Knoxville). 2013-07-10. из оригинала 20 ноября 2013 . Дата обращения: 17 ноября 2013 .
Jack Dongarra, Michael A. Heroux. (англ.) . — Sandia Report, June 2013. 20 августа 2013 года.
Nicole Hemsoth (2013-06-18). (англ.) . HPCwire. из оригинала 1 февраля 2014 . Дата обращения: 17 ноября 2013 .
Hemsoth, Nicole (2014-06-26). . HPCWire. из оригинала 8 сентября 2014 . Дата обращения: 8 сентября 2014 .
. Дата обращения: 19 января 2015. 19 января 2015 года.
↑ . Дата обращения: 14 ноября 2023. 14 ноября 2023 года.
. Дата обращения: 12 марта 2019. 26 марта 2019 года.
Дата обращения: 17 июня 2013. 21 июня 2013 года.
. Lenta.ru (17 июня 2013). Дата обращения: 15 января 2021. 30 ноября 2020 года.
. Дата обращения: 27 июня 2016. Архивировано из 21 июня 2016 года.
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»
Джек Донгарра, Игорь Лёвшин (2013-04-19). . supercomputers.ru. из оригинала 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.
. Cnews. 2011-03-29. из оригинала 22 августа 2014 . Дата обращения: 17 ноября 2013 .
Джек Донгарра, Игорь Лёвшин (2013-04-19). . supercomputers.ru. из оригинала 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

Jon Bashor. (англ.) . crd.lbl.gov (14 июня 2012). Дата обращения: 14 мая 2020. 28 октября 2020 года.

Ссылки

— официальный сайт Top500 (англ.)

[Yandex-20] Червоненкис, Галушкин, Ляпунов — фамилии выдающихся советских и российских учёных.

[21] Кристофари - владелец первой Сберегательной книжки в истории России.

[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. от 13 сентября 2022 на Wayback Machine

[2] (англ.) . HPCwire (16 ноября 2012). Дата обращения: 13 декабря 2019. 13 декабря 2019 года.

[3] Morgan, Timothy Prickett (англ.) . The Next Platform (13 ноября 2017). Дата обращения: 13 декабря 2019. 13 декабря 2019 года.

[автоссылка2-4] . Дата обращения: 12 ноября 2019. 7 декабря 2018 года.

[5] . Дата обращения: 16 ноября 2022. 18 июля 2018 года.

[Hans_Meuer-6] . Дата обращения: 29 августа 2012. Архивировано из 12 ноября 2011 года.

[7] 30 сентября 2007 года.

[8] 20 апреля 2009 года.

[Jon_Bashor-9] Erich Strohmaier and the Top500: A list that’s taken on a life of its own

[10] . University of Tennessee (Knoxville). 2013-07-10. из оригинала 20 ноября 2013 . Дата обращения: 17 ноября 2013 .

[11] Jack Dongarra, Michael A. Heroux. (англ.) . — Sandia Report, June 2013. 20 августа 2013 года.

[12] Nicole Hemsoth (2013-06-18). (англ.) . HPCwire. из оригинала 1 февраля 2014 . Дата обращения: 17 ноября 2013 .

[13] Hemsoth, Nicole (2014-06-26). . HPCWire. из оригинала 8 сентября 2014 . Дата обращения: 8 сентября 2014 .

[14] . Дата обращения: 19 января 2015. 19 января 2015 года.

[автоссылка1-15] . Дата обращения: 14 ноября 2023. 14 ноября 2023 года.

[16] . Дата обращения: 12 марта 2019. 26 марта 2019 года.

[17] Дата обращения: 17 июня 2013. 21 июня 2013 года.

[18] . Lenta.ru (17 июня 2013). Дата обращения: 15 января 2021. 30 ноября 2020 года.

[19] . Дата обращения: 27 июня 2016. Архивировано из 21 июня 2016 года.

[22] 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»

[23] Джек Донгарра, Игорь Лёвшин (2013-04-19). . supercomputers.ru. из оригинала 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.

[autogenerated20131120-1-24] . Cnews. 2011-03-29. из оригинала 22 августа 2014 . Дата обращения: 17 ноября 2013 .

[25] Джек Донгарра, Игорь Лёвшин (2013-04-19). . supercomputers.ru. из оригинала 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.