TOP500

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Dieser Artikel befasst sich mit Computersystemen. Für die 500 besten einer Sportart siehe Weltrangliste.
Die exponentielle Zunahme der Rechenleistung (siehe Mooresches Gesetz) seit 1993. Die Ordinate (y-Achse) ist logarithmisch in GFLOPS. Die rote Linie kennzeichnet Rpeak des jeweiligen Spitzenreiters. In gelb ist das System auf Platz 500 und in dunkelblau die Summe der theoretischen Rechenleistung aller 500 Systeme der TOP500 aufgetragen.

TOP500 ist eine Liste der 500 schnellsten Computersysteme und ihrer Kenndaten. Die Liste wird nach dem Rmax-Wert des jeweiligen Computers bei Verwendung der High-Performance LINPACK Benchmark[1] sortiert und stellt damit eine Rangfolge der leistungsfähigsten Maschinen zur Lösung linearer Gleichungssysteme dar.[2] Seit Juni 2008 wird auch der Energieverbrauch gelistet.

Geschichte[Bearbeiten]

Hervorgegangen ist die TOP500 aus Hans-Werner Meuers von 1986 bis 1992 jährlich publizierter Mannheimer Supercomputer-Statistik. Darin wurden nur die in den USA, Japan und Europa installierten Vektorcomputer-Systeme gezählt. Die Zahlen basierten dabei auf Angaben der Hersteller. Die schwierige Datenlage vor allem in Japan, die zunehmende Verbreitung massiv paralleler Systeme und von Hochleistungsrechnern allgemein machten eine Neuorganisation nötig.

Um die Liste auf eine bessere und überprüfbare Basis zu stellen, übernahm danach die Organisation TOP500, die von den Universitäten Mannheim und Tennessee sowie dem National Energy Research Scientific Computing Center repräsentiert wird, die Zusammenstellung der Liste. Die Festlegung auf 500 Einträge erfolgte, weil einerseits die letzte Mannheimer Supercomputerliste 530 Einträge hatte, andererseits mit Bezug auf die Forbes-500-Liste der erfolgreichsten Unternehmen. Seit Juni 1993 wird die TOP500 zweimal jährlich erarbeitet und abwechselnd auf der in Deutschland stattfindenden Internationalen Supercomputer-Konferenz und der in den USA stattfindenden Supercomputer Conference vorgestellt.

Gelistete Computer[Bearbeiten]

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TOP500 Supercomputer-Platzierungen nach Ländern (Deutschland, Schweiz, Österreich) im Leistungsvergleich zu den TOP-3 der Welt.

Weltweit[Bearbeiten]

Die schnellsten Computer weltweit (Stand: Juni 2013[3]):

  1. Der aktuelle Spitzenreiter ist der chinesische Tianhe-2 mit 33,86 PFlops.
  2. Auf dem zweiten Platz ist derzeit der Titan (Computer), ein Cray XK7 System, das sich in Oak Ridge in den USA befindet. Mit 560.640 Prozessoren, unter ihnen 261.632 NVIDIA K20x Beschleunigungskerne, erreichte es 17,59 PFLOPS.
  3. Auf dem dritten Platz ist derzeit die Referenzinstallation eines Blue Gene/Q-Systems von IBM mit Namen Sequoia am Lawrence Livermore National Laboratory in den USA. Mit 1.572.864 (= 3·219) PowerPC-A2-Kernen erreicht das System eine theoretische Spitzenleistung (Rpeak) von 20,1 und eine praktische Leistung (Rmax) von 16,3 PFLOPS mit einer Leistungsaufnahme von 7,9 MW.

Deutschland[Bearbeiten]

Die drei schnellsten deutschen Supercomputer sind (Stand: Juni 2013[3]):

  1. der weltweit auf Platz 7 rangierende JUQUEEN, eine IBM-BlueGene/Q, Power BQC 16C 1.60GHz-Installation am nordrhein-westfälischen Forschungszentrum Jülich mit 5008 TFLOPS,
  2. das mit 2897 TFLOPS weltweit auf Platz 9 rangierende System SuperMUC am Leibniz-Rechenzentrum in Garching bei München, als Nachfolger des außer Betrieb genommenen HLRB II und
  3. der weltweit auf Platz 32 rangierende Hermit, ein Cray XE6-System am Höchstleistungsrechenzentrum Stuttgart (HLRS) mit 831,4 TFLOPS.

Schweiz[Bearbeiten]

Die drei schnellsten Schweizer Computer sind (Stand: Juni 2013[3]):

  1. Die nach einem Berg in Graubünden Piz Daint benannte Cray XC30 wurde aufgerüstet und erreicht mit 35.840 auf 2,6 GHz getakteten Xeon-Prozessoren 627 TFLOPS und somit weltweit Platz 42 (Stand Juni 2013). Mit Stand November 2013 liegt Piz Daint weltweit auf Platz 6 und ist der schnellste Computer Europas.
  2. Der 2009 in Betrieb genommene und 2011 aufgerüstete Monte Rosa, benannt nach dem Bergmassiv Monte Rosa in den Walliser Alpen, mit AMD-quad-core-Opteron-2,1-GHz-Prozessoren am Swiss National Supercomputing Centre (CSCS) mit 47.872 Kernen. Mit 316 TFLOPS liegt er weltweit auf Platz 93.
  3. Eine Cray XK7 Opteron 6276 am CSCS, nach dem gleichnamigen Berg „Tödi“ genannt, erreicht mit 8160 mit 2,1 GHz getakteten Opteron-Kernen 274 TFLOPS und somit weltweit Platz 108.

Österreich[Bearbeiten]

Der schnellste österreichische Supercomputer ist der VSC-2 mit 20.776 Opteron-Kernen, der mit 152,9 TFlops auf Platz 238 liegt (Stand: Juni 2013[3]). Der VSC-2 ist die zweite Ausbaustufe des Vienna Scientific Cluster, eines gemeinsamen Projekts der Technischen Universität Wien, der Universität Wien und der Universität für Bodenkultur Wien.[4] Die erste Ausbaustufe, der VSC-1, ist nach wie vor in Betrieb, ist aber mit 53.07 TFLOPS nicht mehr unter den TOP500.

Betriebssysteme[Bearbeiten]

Die Top 8 der aktuellen Supercomputer (Stand Juni 2012) werden unter einem Linux-Derivat betrieben. Insgesamt werden von den TOP500-Systemen

  • 462 (also 92,4 %) unter Linux,
  • 24 unter Unix,
  • 2 unter Windows (Plätze 94 und 156),
  • 1 unter BSD (Platz 145) und
  • 11 gemischt betrieben.

Bei den als "gemischt" angegebenen Systemen handelt es sich ausschließlich um BlueGene-Systeme unter CNK/SLES 9, also dem minimalen Compute Node Kernel und SUSE Linux 9.

Siehe auch[Bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten]

Quellen[Bearbeiten]

  1. HPL - A Portable Implementation of the High-Performance Linpack Benchmark for Distributed-Memory Computers. Abgerufen am 22. Oktober 2013.
  2. What is the Rmax?. Abgerufen am 22. Oktober 2013.
  3. a b c d TOP500 Supercomputer Sites. Abgerufen am 18. September 2012.
  4. Florian Aigner: Neuer Supercomputer für die Wiener Wissenschaft. Technische Universität Wien. 21. Juni 2011. Abgerufen am 28. Juni 2011.