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]

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

Weltweit[Bearbeiten]

Die schnellsten Computer weltweit (Stand: November 2014[3]):

  1. Der aktuelle Spitzenreiter ist nun zum vierten Mal der chinesische Tianhe-2 (Milchstraße-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 Rechenkernen (18.688 AMD-Opteron-6274 16-Kern-Prozessoren, 18.688 Nvidia Tesla K20X GPUs) 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: November 2014[3]):

  1. der weltweit auf Platz 8 rangierende JUQUEEN, eine IBM-BlueGene/Q, Power BQC 16C 1.60GHz-Installation am nordrhein-westfälischen Forschungszentrum Jülich mit 5008 TFLOPS. JUQUEEN spielt eine bedeutende Rolle beim Human Brain Project mit dem Ziel, mit Hilfe eines Computers das menschliche Gehirn zu simulieren.[4]
  2. das mit 2.897 TFLOPS weltweit auf Platz 14 rangierende System SuperMUC am Leibniz-Rechenzentrum in Garching bei München, als Nachfolger des außer Betrieb genommenen HLRB II
  3. der weltweit auf Platz 16 rangierende Hornet - Cray XC40 mit Xeon E5-2680v3 12C 2.5GHz, am Höchstleistungsrechenzentrum Stuttgart (HLRS) mit 2.763 TFLOPS.

Schweiz[Bearbeiten]

Die drei schnellsten Schweizer Computer sind (Stand: November 2014[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 6.271 TFLOPS und somit weltweit Platz 6 (Stand November 2014) und ist dabei der schnellste Computer Europas. Er wird für Wettervorhersagen genutzt.[5]
  2. Piz Dora - Cray XC40, benannt nach dem Berg Piz Dora im Schweizer Kanton Graubünden, mit Xeon E5-2690v3 12C 2.6GHz-Prozessoren am Swiss National Supercomputing Centre (CSCS) mit 30.240 Kernen. Mit 944,8 TFLOPS liegt er weltweit auf Platz 56.
  3. EPFL Blue Brain IV (EPFL ist Abk. für École polytechnique fédérale de Lausanne) mit BlueGene/Q, Power BQC 16C 1.6GHz am CSCS, erreicht mit 65.536 Kernen 715,6 TFLOPS und somit weltweit Platz 75.

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.[6] 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 24. November 2014.
  4. www.welt.de 24. Juni 2014
  5. www.macprime.ch Abgerufen am 24. November 2014
  6. Florian Aigner: Neuer Supercomputer für die Wiener Wissenschaft. Technische Universität Wien. 21. Juni 2011. Abgerufen am 28. Juni 2011.