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 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 2022 года лидером рейтинга является американский суперкомпьютер Frontier.

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

Статистика[править | править код]

По данным на июнь 2022 года по числу систем в рейтинге страны распределяются так: Китай — 173 суперкомпьютера, США — 128, Япония — 33, Германия — 31, Франция — 22, Канада — 14, Великобритания — 12, 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 сечас 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 2022 года)[5]
Страна Количество
суперкомпьютеров
Китай Китай 173
Соединённые Штаты Америки США 128
Япония Япония 33
Германия Германия 31
Франция Франция 22
Канада Канада 14
Великобритания Великобритания 12
Россия Россия 7
Италия Италия 6
Нидерланды Голландия 6
Бразилия Бразилия 6
Саудовская Аравия Саудовская Аравия 6
Республика Корея Южная Корея 6
Польша Польша 5
Австралия Австралия 5
Швеция Швеция 5
Швейцария Швейцария 4
Финляндия Финляндия 4
Сингапур Сингапур 3
Индия Индия 3
Ирландия Ирландия 3
Австрия Австрия 2
Объединённые Арабские Эмираты ОАЭ 2
Чехия Чехия 2
Люксембург Люксембург 2
Норвегия Норвегия 2
Словения Словения 2
Китайская Республика (Тайвань) Тайвань 2
Испания Испания 1
Марокко Марокко 1
Болгария Болгария 1
Венгрия Венгрия 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].

Рейтинги[править | править код]

В данной таблице представлена первая десятка 59-й по счёту редакции списка Топ 500, опубликованного в июне 2022 года[15].
Позиция Rmax
Rpeak
(PFLOPS)
Название Модель Процессор Сеть Производитель Размещение
страна, год
Мощность, МВт Операционная система
1 1,102.00
1,685.65
Frontier HPE Cray EX235n EPYC 64C Slingshot-11 HPE Ок-Риджская национальная лаборатория
 США, 2022
21,1 Linux (Cray Linux Environment)
2 442.010
537.212
Фугаку Фугаку Fujitsu A64FX[en] Tofu interconnect D Fujitsu Институт физико-химических исследований
 Япония, 2020
29,9 Linux (RHEL)
3 151.90
214.35
LUMI[en] HPE Cray EX235n EPYC 64C Slingshot-11 HPE EuroHPC JU[en]
 Европейский союз, CSC – IT Center for Science[en]
Каяани,  Финляндия, 2022
2,9 Linux (Cray Linux Environment)
4 148.600
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)
5 94.640
125.712
Sierra[16] IBM Power Systems S922LC POWER9, Tesla V100 Infiniband EDR IBM Ливерморская национальная лаборатория

 США, 2018

7,4 Linux (RHEL)
6 93.015
125.436
Sunway TaihuLight Sunway MPP SW26010 Sunway[15] NRCPC National Supercomputing Center in Wuxi
 Китай, 2016
15,4 Linux (Raise)
7 70.870
93.750
Perlmutter[en] HPE Cray EX235n EPYC 7763 Slingshot-10 Nvidia NERSC[en]
 США, 2021
2,6 Linux (Cray Linux Environment)
8 63.460
79.215
Selene[en] NVIDIA DGX A100 EPYC 7742, Ampere A100[en] Mellanox InfiniBand EDR Nvidia Nvidia
 США, 2020
2,6 Linux (Ubuntu)
9 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[en]
 Китай, 2013
18,5 Linux (Ubuntu Kylin)
10 46.10
61.61
Adastra HPE Cray EX235n EPYC 64C Slingshot-11 HPE GENCI[en]-CINES
 Франция, 2022
0,92 Linux (Cray Linux Environment)
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]

Обновлённая версия Earth Simulator 2
Стойки суперкомпьютера IBM Sequoia

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

Россия[править | править код]

Позиции России в Top500 (июнь 2022 года)[20]
Позиция Rmax / Rpeak (PFLOPS) Принадлежность Название Год создания
22 21.530 / 29.415 Яндекс Червоненкис [a] 2021
40 16.020 / 20.636 Яндекс Галушкин [a] 2021
43 12.810 / 20.029 Яндекс Ляпунов [a] 2020
46 11.950 / 14.909 Сбербанк Кристофари Нео 2021
80 6.669 / 8.790 Сбербанк Кристофари[b] 2019
262 2.478 / 4.947 МГУ Ломоносов-2 2018
318 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[править | править код]

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[21][22].

На некоторых суперкомпьютерах, которые могли бы попасть в рейтинг, тест linpack либо не запускают, либо не сообщают его результаты[23][24].

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].

См. также[править | править код]

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

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]
  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: 18 ноября 2021. Архивировано 18 июля 2018 года.
  6. 1 2 31st TOP500 List Topped by First-ever Petaflop/s Supercomputer (недоступная ссылка). Дата обращения: 29 августа 2012. Архивировано 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) (10 июля 2013). Архивировано 20 ноября 2013 года. 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.
  12. Nicole Hemsoth. Alternatives Emerge as Linpack Loses Ground (англ.), HPCwire (18 June 2013). Архивировано 1 февраля 2014 года. Дата обращения 17 ноября 2013.
  13. Hemsoth, Nicole. New HPC Benchmark Delivers Promising Results, HPCWire (26 июня 2014). Архивировано 8 сентября 2014 года. 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 2022 | TOP500.
  16. Sierra - IBM Power System AC922, IBM POWER9 22C 3.1GHz, NVIDIA Volta GV100, Dual-rail Mellanox EDR Infiniband | TOP500. Дата обращения: 12 марта 2019. Архивировано 26 марта 2019 года.
  17. Китайская математика. В Азии запущен мощнейший суперкомпьютер в мире.. Дата обращения: 17 июня 2013. Архивировано 21 июня 2013 года.
  18. Китайский суперкомпьютер признали самым мощным в мире. Lenta.ru (17 июня 2013). Дата обращения: 15 января 2021. Архивировано 30 ноября 2020 года.
  19. Китайский суперкомпьютер вновь признали самым мощным в мире (недоступная ссылка). Дата обращения: 27 июня 2016. Архивировано 21 июня 2016 года.
  20. TOP500 List - June 2022 | TOP500.
  21. 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»
  22. 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.».
  23. Самый мощный суперкомпьютер России не включили в Топ-50 СНГ, Cnews (29 марта 2011). Архивировано 22 августа 2014 года. Дата обращения 17 ноября 2013.
  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. «Вычислительный центр NSCA отказался участвовать в соревновании TOP500... Я понимаю, почему они отказались от участия. У них были причины.».

Литература[править | править код]

Ссылки[править | править код]

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