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 | Quelltext 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 | Quelltext bearbeiten]

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

Weltweit[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die schnellsten Computer weltweit (Stand: November 2016):[3]

  1. Der aktuelle Spitzenreiter ist nun der Sunway TaihuLight mit 93,0 PFLOPS.
  2. Den zweiten Platz hat der chinesische Tianhe-2 (Milchstraße-2) mit 33,9 PFLOPS.
  3. Auf dem dritten Platz ist derzeit der sogenannte Titan, 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 17,6 PFLOPS.
  4. Auf dem vierten 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 17,2 PFLOPS mit einer Leistungsaufnahme von 7,9 MW.

Deutschland[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die drei schnellsten deutschen Supercomputer sind (Stand: November 2016):[3]

  1. der weltweit auf Platz 9 rangierende Hornet – Cray XC40 mit Xeon E5-2680v3 12C 2.5GHz, am Höchstleistungsrechenzentrum Stuttgart (HLRS) mit 5.640 TFLOPS
  2. das mit 5.009 TFLOPS weltweit auf Platz 13 rangierende System JUQUEEN, eine IBM-BlueGene/Q, Power BQC 16C 1.60GHz-Installation am nordrhein-westfälischen Forschungszentrum Jülich. JUQUEEN spielt eine bedeutende Rolle beim Human Brain Project mit dem Ziel, mit Hilfe eines Computers das menschliche Gehirn zu simulieren.[4]
  3. der weltweit auf Platz 27 rangierende SuperMUC am Leibniz-Rechenzentrum in Garching bei München, als Nachfolger des außer Betrieb genommenen HLRB II mit 2.897 TFLOPS

Schweiz[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die drei schnellsten Schweizer Computer sind (Stand: November 2016):[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 8 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 44.928 Kernen. Mit 1.411 TFLOPS liegt er weltweit auf Platz 59.
  3. EPFL Blue Brain IV (EPFL steht 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 143.

Österreich[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Der schnellste österreichische Supercomputer ist der VSC-3 mit 596,01 TFlop/s, Platz 246 in den Top 500 (Stand: November 2016) bzw. im Juni 2015 noch Platz 111.[6][7]

Der Vorgänger VSC-2 mit 20.776 Opteron-Kernen und 152,9 TFlops lag im Juni 2013 auf Platz 238 und ist mittlerweile nicht mehr in den Top 500 enthalten.[3] VSC-2 und VSC-3 sind die zweite und dritte Ausbaustufe des Vienna Scientific Cluster, eines gemeinsamen Projekts der Technischen Universität Wien, der Universität Wien und der Universität für Bodenkultur Wien.[8]

Betriebssysteme[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Top 8 der aktuellen Supercomputer (Stand November 2016) werden unter einem Linux-Derivat betrieben. Insgesamt werden von den TOP500-Systemen

  • 498 unter Linux,
  • 2 unter Unix (AIX) betrieben.

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Quellen[Bearbeiten | Quelltext 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 14. November 2016.
  4. www.welt.de 24. Juni 2014
  5. www.macprime.ch Abgerufen am 24. November 2014
  6. Österreichischer Supercomputer VSC3 unter den Top 100 der Welt..
  7. VSC-3 Eintrag in den Top 500..
  8. Florian Aigner: Neuer Supercomputer für die Wiener Wissenschaft. Technische Universität Wien. 21. Juni 2011. Abgerufen am 28. Juni 2011.