Top 500

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 22. listopadu 2021; kontroly vyžadují 16 úprav .

Top500  je projekt, který hodnotí a popisuje 500 nejvýkonnějších veřejně známých počítačových systémů na světě. Projekt byl zahájen v roce 1993 a dvakrát ročně (v červnu a listopadu) vydává aktuální seznam superpočítačů . Tento projekt si klade za cíl poskytnout pevný základ pro identifikaci a sledování trendů v oblasti vysoce výkonných počítačů. Hodnocení je založeno na výkonnosti testu LINPACK (HPL), který řeší velké husté SLAE .
Od června 2022 je lídrem žebříčku americký superpočítač Frontier .

Průmyslové publikace hlásí, že komerční a tajné superpočítače nemusí být v žebříčku Top500, protože účast v žebříčku Top500 je dobrovolná [1] [2] [3] .

Statistiky

Od června 2022 jsou země podle počtu systémů v žebříčku rozděleny takto: Čína – 173 superpočítačů, USA – 128, Japonsko – 33, Německo – 31, Francie – 22, Kanada – 14, Velká Británie – 12, Rusko  - 7 [4] .

Od listopadu 2015 již není v žebříčku jediný superpočítač s operačním systémem Windows . Mezi nejvýkonnějšími superpočítači také není jediný stroj s Mac OS . Na většině počítačů až do poloviny 21. století běžel UNIX a nyní na nich běží operační systém Linux .

Distribuce superpočítačů ze seznamu Top500 podle zemí (červen 2022) [5]

Země	Počet superpočítačů
Čína	173
USA	128
Japonsko	33
Německo	31
Francie	22
Kanada	čtrnáct
Velká Británie	12
Rusko	7
Itálie	6
Holandsko	6
Brazílie	6
Saudská arábie	6
Jižní Korea	6
Polsko	5
Austrálie	5
Švédsko	5
Švýcarsko	čtyři
Finsko	čtyři
Singapur	3
Indie	3
Irsko	3
Rakousko	2
Spojené arabské emiráty	2
čeština	2
Lucembursko	2
Norsko	2
Slovinsko	2
Tchaj-wan	2
Španělsko	jeden
Maroko	jeden
Bulharsko	jeden
Maďarsko	jeden

Historie projektu

Na počátku 90. let bylo nutné získat srovnávací charakteristiky a metriky superpočítačů. Po žebříčku v letech 1986-1992 s metrikami založenými na počtu vektorových procesorů napadlo Ericha Strohmaiera a Hanse Wernera Meuera na univerzitě v Mannheimu začít každoročně porovnávat superpočítače pomocí jediné metodiky [6] .

Na začátku roku 1993 se Jack Dongarra zúčastnil tohoto projektu se svým testem Linpack . První verze seznamu byla připravena v květnu 1993. To bylo částečně založeno na údajích dostupných online, včetně těchto zdrojů:

• Statistika mannheimských superpočítačů [7] ;
• Seznam nejvýkonnějších výpočetních uzlů světa, aktualizovaný Güntherem Arendtem [8] ;
• Informace od Davida Koechnera.

Informace z těchto zdrojů byly použity k vytvoření prvních dvou seznamů Top500.

Od června 1993 je Top500 sestavován dvakrát ročně a je založen pouze na informacích od instalátorů počítačů a výrobců. Žádost o informace se rozesílá 8 týdnů před vydáním nové verze seznamu [9] .

V roce 2013 Jack Dongarra navrhl nový test pro hodnocení superpočítačů, High Performance Conjugate Gradient (HPCG). [10] [11] [12] V červnu 2014 byl zveřejněn první žebříček založený na HPCG, na prvním místě se umístil Tianhe-2 se skóre 0,58 HPCG PFLOPS (při 55 teoretickém vrcholu PFLOPS) [13] Dalším alternativním testem je HPGMG [14] .

Hodnocení

Tato tabulka ukazuje první desítku z 59. vydání žebříčku Top 500 zveřejněného v červnu 2022 [15] .

Pozice _	Rmax Rpeak (P FLOPS )	název	Modelka	procesor	Síť	Výrobce _	Země umístění , rok	Výkon, MW	Operační systém
1 ▲	1 102,00 1 685,65	Hranice	HPE Cray EX235n	EPYC64C	Prak-11	HPE	Oak Ridge National Laboratory USA , 2022	21.1	Linux ( Cray Linux Environment )
2 ▼	442,010 537,212	Fugaku	Fugaku	A64FX	Propojení tofu D	Fujitsu	Institut fyzikálního chemického výzkumu Japonsko , 2020	29.9	Linux ( RHEL )
3 ▲	151,90 214,35	LUMI	HPE Cray EX235n	EPYC64C	Prak-11	HPE	EuroHPC JU Evropská unie , CSC – IT centrum pro vědu Kajaani , Finsko , 2022	2.9	Linux ( Cray Linux Environment )
4 ▼	148,600 200,795	Summit	IBM Power Systems AC922	POWER9 , Tesla V100	Infiniband EDR	IBM	Oak Ridge National Laboratory USA , 2018	10.1	Linux ( RHEL 7.4 )
5 ▼	94,640 125,712	Sierra [16]	IBM Power Systems S922LC	POWER9 , Tesla V100	Infiniband EDR	IBM	Národní laboratoř Livermore  USA , 2018	7.4	Linux ( RHEL )
6 ▼	93,015 125,436	Světlo Sunway Taihu	Sunway MPP	SW26010	Sunway [15]	NRCPC	Národní superpočítačové centrum ve Wuxi v Číně , 2016	15.4	Linux (Rise)
7 ▼	70,870 93,750	Perlmutter	HPE Cray EX235n	EPYC 7763	Prak-10	Nvidia	NERSC USA , 2021	2.6	Linux ( Cray Linux Environment )
8 ▼	63,460 79,215	Selene	NVIDIA DGX A100	EPYC 7742 , Ampere A100	Mellanox InfiniBand EDR	Nvidia	Nvidia USA , 2020	2.6	Linux ( ubuntu )
9 ▼	61,445 100,679	Tianhe-2A	Klastr TH-IVB-FEP	Xeon E5-2692v2 , Matrix-2000	TH Express-2	NUDT	Národní superpočítačové centrum v Guangzhou Čína , 2013	18.5	Linux ( Ubuntu Kylin )
10 ▲	46,10 61,61	Adastra	HPE Cray EX235n	EPYC64C	Prak-11	HPE	GENCI - CINES Francie , 2022	0,92	Linux ( Cray Linux Environment )
Pozice _	Rmax Rpeak (P FLOPS )	název	Modelka	procesor	Síť	Výrobce _	Země umístění , rok	Výkon, MW	Operační systém

Notace

• Pozice – místo v žebříčku.
• Rmax - Nejvyšší skóre získané pomocí testovacího systému Linpack ( implementace HPL ). Toto číslo se používá k porovnání výkonu počítačů. Měřeno v P FLOPS .
• Rpeak - Teoretický špičkový výkon systému. Měřeno v P FLOPS .
• Title - Některé superpočítače jsou jedinečné, alespoň tam, kde stojí.
• Model - Počítačová platforma (ochranná známka).
• Počet jader procesoru – Počet jader použitých během testu Linpack . Za tímto číslem je uveden název zpracovatelů. A pokud jsou zajímavá spojení mezi uzly procesoru, je to také uvedeno.
• Výrobce – Výrobce platformy nebo hardwaru.
• Hosting – organizace využívající superpočítač.
• Země — Země, kde se nachází superpočítač.
• Rok — Rok, ve kterém byl superpočítač uveden do provozu. Od té doby se to dalo zlepšit.

Hodnocení za předchozí roky

Systém č. 1 od roku 1993

• Thinking Machines CM-5 (červen 1993 - listopad 1993);
• Numerický větrný tunel Fujitsu (listopad 1993 - červen 1994);
• Intel Paragon XP/S 140 (červen 1994 – listopad 1994);
• Numerický větrný tunel Fujitsu (listopad 1994 - červen 1996);
• Hitachi SR2201 (červen 1996 - listopad 1996);
• Hitachi CP-PACS (listopad 1996 - červen 1997);
• Intel ASCI Red (červen 1997 – listopad 2000);
• IBM ASCI White (listopad 2000 – červen 2002);
• NEC Earth Simulator (červen 2002 – listopad 2004);
• IBM Blue Gene/L (listopad 2004 - červen 2008);
• IBM Roadrunner (červen 2008 – listopad 2009);
• Cray Jaguar (listopad 2009 - listopad 2010);
• Tianhe-1A (listopad 2010 - červen 2011) - superpočítač Čínské národní univerzity obranných technologií [17] ;
• Počítač Fujitsu K (červen 2011 - červen 2012);
• IBM Sequoia  – Blue Gene/Q (červen 2012 – listopad 2012);
• Cray Titan (listopad 2012 - červen 2013);
• Tianhe-2 ("Mléčná dráha-2") (červen 2013 - listopad 2015) - superpočítač Čínské národní univerzity obranných technologií [18]
• Sunway TaihuLight (červen 2016 - listopad 2017) - superpočítač Čínského národního superpočítačového centra [19]
• IBM Summit (červen 2018 – červen 2020) – Superpočítač pro Oak Ridge National Laboratory
• Fujitsu Fugaku (červen 2020 - červen 2022) - superpočítač pro Ústav fyzikálního a chemického výzkumu
• HPE Frontier (červen 2022 – dosud ) – superpočítač pro Oak Ridge National Laboratory

Nejlepší superpočítač za červen

Rok	Rmax Rpeak ( Gflops )	název	Místo, země, rok
1993	60 131	CM-5 /1024	Los Alamos National Laboratory USA , 1993
1994	143 184	XP/S 140	US Sandia National Laboratories , 1993
1995	170 236	Numerický větrný tunel	National Aerospace Laboratory of Japan Japan , 1993
1996	220 307	SR2201/1024	Tokijská univerzita v Japonsku , 1996
1997	1068 1453	ASCI červená	US Sandia National Laboratories , 1997
1998	1338 1830	ASCI červená	US Sandia National Laboratories , 1997
1999	2121 3154	ASCI červená	US Sandia National Laboratories , 1999
2000	2379 3207	ASCI červená	US Sandia National Laboratories , 1999
2001	7226 12 288	ASCI bílá	Livermore National Laboratory USA , 2000
2002	35 860 40 960	Simulátor Země	The Earth Simulator Center Japonsko , 2002
2003	35 860 40 960	Simulátor Země	The Earth Simulator Center Japonsko , 2002
2004	35 860 40 960	Simulátor Země	The Earth Simulator Center Japonsko , 2002
2005	136 800 183 500	Modrý gen/L	DOE/NNSA/ LLNL USA , 2005
2006	280 600 367 000	Modrý gen/L	DOE/NNSA/ LLNL USA , 2005
2007	280 600 367 000	Modrý gen/L	DOE/NNSA/ LLNL USA , 2005
2008	1,375,780 2,345,500	silniční běžec	DOE/NNSA/ LANL USA , 2008
2009	1,456,700 2,483,470	silniční běžec	DOE/NNSA/ LANL USA , 2008
2010	1 759 000 2 331 000	Jaguár	Oak Ridge National Laboratory USA , 2009
2011	8 162 000 8 773 632	K počítači	Institut fyzikálního chemického výzkumu Japonsko , 2011
2012	16 324 750 20 132 660	IBM Sequoia  - Blue Gene/Q	Livermore National Laboratory USA , 2012
2013	33 860 000 54 902 400	Tianhe-2	Univerzita obranné vědy a technologie v PLA v Číně , 2013
2014	33 860 000 54 902 400	Tianhe-2	Univerzita obranné vědy a technologie v PLA v Číně , 2013
2015	33 860 000 54 902 400	Tianhe-2	Univerzita obranné vědy a technologie v PLA v Číně , 2013
2016	93 014 600 125 435 900	Světlo Sunway Taihu	Národní superpočítačové centrum Čínské lidové republiky Čína , 2016
2017	93 014 600 125 435 900	Světlo Sunway Taihu	Národní superpočítačové centrum Čínské lidové republiky Čína , 2016
2018	122 300 000 187 659 000	Summit	Oak Ridge National Laboratory USA , 2018
2019	148 600 000 200 795 000	Summit	Oak Ridge National Laboratory USA , 2018
2020	415 530 000 513 855 000	Fugaku	Institut fyzikálního chemického výzkumu Japonsko , 2020
2021	442 010 000 537 212 000	Fugaku	Institut fyzikálního chemického výzkumu Japonsko , 2020
2022	1 102 000 000 1 685 650 000	Hranice	Oak Ridge National Laboratory USA , 2022

Rusko

Pozice Ruska v Top500 (červen 2022) [20]

Pozice	Rmax / Rpeak (P FLOPS )	Afiliace	název	Rok vytvoření
22	21,530 / 29,415	Yandex	Chervonenkis [a]	2021
40	16,020 / 20,636	Yandex	Galuškin [a]	2021
43	12,810 / 20,029	Yandex	Ljapunov [a]	2020
46	11 950 / 14 909	Sberbank	Christofari Neo	2021
80	6,669 / 8,790	Sberbank	Christofari [b]	2019
262	2,478 / 4,947	Moskevská státní univerzita	Lomonosov-2	2018
318	2,258 / 3,012	MTS	MTS GROM	2021

1. ↑ 1 2 3 Červonenkis, Galuškin, Ljapunov – jména předních sovětských a ruských vědců.
2. ↑ Christofari je vlastníkem první vkladní knížky v historii Ruska.

Do hodnocení Top500 není zařazen superpočítač Národního kontrolního střediska obrany Ruska, který má výkon 16 petaflopů a podle kompetentních osob je nejvýkonnějším vojenským superpočítačem na světě. Nicméně ve skutečnosti to byl od listopadu 2021 třetí nejvýkonnější superpočítač v Rusku.

Kritika

Kritika metodiky zahrnuje názor, že Linpack neodpovídá reálné zátěži počítačů [9] . Některé organizace navíc odmítají alokovat celý superpočítač na dobu potřebnou ke spuštění testu [9] . Současně s růstem výkonu clusterů trvá spuštění Linpacku stále více času, až několik dní [21] [22] .

Na některých superpočítačích, které by se mohly dostat do hodnocení, test linpack buď neproběhne, nebo jeho výsledky nejsou hlášeny [23] [24] .

Jeden z autorů metodiky sestavování seznamu Hans Werner Meuer poznamenal, že kvůli nepochopení výsledků TOP 500 se politici snaží používat hodnocení jako univerzální. Seznam přitom odráží pouze schopnosti systémů při řešení SLAE a nijak nesouvisí s výkonem na jiných typech úloh. Výsledky Linpacku také nemohou přímo pomoci při výběru počítače pro organizaci. Hans Meuer si všiml výhod balíčků, které se skládají z několika heterogenních benchmarků, zejména " HPC Challenge Benchmark " (7 benchmarků, které měří výkon různých subsystémů superpočítače) [6] .

Viz také

• Green500
• Graf500
• Top 50 CIS  je podobný projekt, který uvádí pouze superpočítače v Rusku a dalších zemích SNS.
• China Top50 (China Software Industry Association)

Poznámky

1. ↑ účast v TOP500 je čistě dobrovolná. Plný provoz Linpacku na velkých strojích je v každém smyslu velmi drahý. A pokud akademickým strukturám spuštění benchmarku umožňuje do určité míry vykazovat vynaložené prostředky, pak pro komerční společnosti (například z ropného a plynárenského sektoru) to může být pochybné potěšení. Hodnota Linpacku jako jediného měřítka výkonu však v posledních letech výrazně klesla. [jeden]
2. ↑ / Blue Waters se odhlásí z TOP500  (anglicky) . HPCwire (16. listopadu 2012). Staženo 13. prosince 2019. Archivováno z originálu 13. prosince 2019.
3. ↑ Morgan, Timothy Prickett Top 500 hodnocení superpočítačů ztrácí přesnost navzdory vysoké  přesnosti . The Next Platform (13. listopadu 2017). Staženo 13. prosince 2019. Archivováno z originálu 13. prosince 2019.
4. ↑ GENERÁTOR PODLISTU . Staženo 12. listopadu 2019. Archivováno z originálu 7. prosince 2018. (neurčitý)
5. ↑ VÝPIS STATISTIKY . Získáno 18. listopadu 2021. Archivováno z originálu 18. července 2018. (neurčitý)
6. ↑ 1 2 31. seznam TOP500 na čele s vůbec prvním superpočítačem Petaflop/s (odkaz není k dispozici) . Získáno 29. srpna 2012. Archivováno z originálu 12. listopadu 2011. (neurčitý) 
7. ↑ Mannheimská statistika superpočítačů, 1986-1992 Archivováno 2007-09-30.
8. ↑ TOP25 superpočítačových stránek Archivováno z originálu 20. dubna 2009.
9. ↑ 1 2 3 Erich Strohmaier a Top500: Seznam, který si žije vlastním životem
10. ↑ Profesor Jack Dongarra oznamuje nový superpočítačový benchmark , University of Tennessee (Knoxville) (10. července 2013). Archivováno z originálu 20. listopadu 2013. Staženo 17. listopadu 2013.
11. ↑ Jack Dongarra, Michael A. Heroux. Směrem k nové metrice pro hodnocení vysoce výkonných počítačových  systémů . — Sandia Report, červen 2013.
12. ↑ Nicole Hemsoth . Alternativy se objevují jako Linpack Loses Ground  (anglicky) , HPCwire (18. června 2013). Archivováno z originálu 1. února 2014. Staženo 17. listopadu 2013.
13. ↑ Hemsoth, Nicole . Nový HPC Benchmark přináší slibné výsledky , HPCWire (26. června 2014). Archivováno z originálu 8. září 2014. Staženo 8. září 2014.
14. ↑ High Performance Geometric Multigrid (HPGMG) . Datum přístupu: 19. ledna 2015. Archivováno z originálu 19. ledna 2015. (neurčitý)
15. ↑ 1. 2. června 2022 | TOP 500 . (neurčitý)
16. ↑ Sierra - IBM Power System AC922, IBM POWER9 22C 3,1 GHz, NVIDIA Volta GV100, Dual-rail Mellanox EDR Infiniband | TOP 500 . Získáno 12. března 2019. Archivováno z originálu dne 26. března 2019. (neurčitý)
17. ↑ Čínská matematika. V Asii byl spuštěn nejvýkonnější superpočítač na světě. . Získáno 17. června 2013. Archivováno z originálu 21. června 2013. (neurčitý)
18. ↑ Čínský superpočítač uznávaný jako nejvýkonnější na světě . Lenta.ru (17. června 2013). Získáno 15. ledna 2021. Archivováno z originálu dne 30. listopadu 2020. (neurčitý)
19. ↑ Čínský superpočítač opět uznáván jako nejvýkonnější na světě (nepřístupný odkaz) . Získáno 27. června 2016. Archivováno z originálu 21. června 2016. (neurčitý) 
20. ↑ Seznam TOP500 – červen 2022 | TOP 500 . (neurčitý)
21. ↑ LINPACK Benchmark s časovými limity pro vícejádrové a GPU založené akcelerátory Archivováno 17. ledna 2014 na Wayback Machine // Jack Dongarra, snímky 33-37 "Za pár let… Při rychlosti 5 Pflop/ s potrvá běh benchmarku 2,5 dne kompletní"; "Systém JAXA Fujitsu... trvalo přes 60 hodin"
22. ↑ Jack Dongarra, Igor Levshin . Nový pohled zpoza oceánu , supercomputers.ru (19. dubna 2013). Archivováno z originálu 11. prosince 2013. Získáno 17. listopadu 2013.  „I. L: Netrvají testy Linpack příliš dlouho? ... V červenci 2012 trvalo 23 hodin testování IBM Sequoia Machine na velmi velké matici – n = 12,6 mil. A v listopadu téhož roku bylo na hybridním systému Cray Titan provedeno testování za méně než hodinu na matici n = 4,4 milionu... měření, která zaberou den nebo déle, jsou stále extrémní případy.“
23. ↑ Nejvýkonnější superpočítač v Rusku nebyl zařazen do CIS Top 50 , Cnews (29. března 2011). Archivováno z originálu 22. srpna 2014. Staženo 17. listopadu 2013.
24. ↑ Jack Dongarra, Igor Levshin . Nový pohled zpoza oceánu , supercomputers.ru (19. dubna 2013). Archivováno z originálu 11. prosince 2013. Získáno 17. listopadu 2013.  „Výpočetní centrum NSCA se stáhlo z TOP500... Chápu, proč se stáhlo. Měli důvody."

Literatura

• Jon Bashor. Erich Strohmaier a TOP500: Seznam, který si žije  vlastním životem . crd.lbl.gov (14. června 2012). Staženo 14. května 2020. Archivováno z originálu dne 28. října 2020.

Odkazy

• top500.org - oficiální stránky Top500  (anglicky)