TOP500

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Die exponentielle Zunahme der Rechenleistung (siehe Mooresches Gesetz) seit 1993. Die Ordinate (y-Achse) ist logarithmisch in GFLOPS. Die rote Linie stellt Rpeak des jeweiligen Spitzenreiters dar. In Gelb ist das System auf Platz 500, in Dunkelblau die theoretische Gesamtrechenleistung aller 500 Systeme der TOP500 eingezeichnet.

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]

Weltweit[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Der Summit

Die schnellsten Computer weltweit (Stand: November 2019):[3]

  1. Vereinigte StaatenVereinigte Staaten Vereinigte Staaten Der aktuelle Spitzenreiter bleibt der Summit des Oak Ridge National Laboratory mit nochmals gesteigerten 148,6 PFLOPS.[4]
  2. Vereinigte StaatenVereinigte Staaten Vereinigte Staaten Auf dem zweiten Platz hält sich der Sierra des Lawrence Livermore National Laboratory mit konstanten 94,6 PFLOPS.
  3. China VolksrepublikVolksrepublik China Volksrepublik China Den Platz 3 hat der Sunway TaihuLight des chinesischen National Supercomputing Center in Wuxi mit 93,0 PFLOPS.
  4. China VolksrepublikVolksrepublik China Volksrepublik China Platz 4 hat der chinesische Tianhe-2 (Milchstraße-2) im National Supercomputing Center in Guangzhou mit 61,4 PFLOPS.
  5. Vereinigte StaatenVereinigte Staaten Vereinigte Staaten Neu auf dem fünften Platz liegt Frontera des Texas Advanced Computing Center der Universität von Texas mit jetzt 23,5 PFLOPS.
  6. SchweizSchweiz Schweiz Platz 6 hat Piz Daint des Swiss National Supercomputing Centre mit nochmals verbesserten 21,2 PFLOPS
  7. Vereinigte StaatenVereinigte Staaten Vereinigte Staaten Den siebten Platz nimmt der Trinity des Los Alamos National Laboratory ein mit 20,2 PFLOPS.
  8. JapanJapan Japan Auf den achten Platz fällt AI Bridging Cloud Infrastructure der Universität Tokio mit weiterhin 19,9 PFLOPS.
  9. DeutschlandDeutschland Deutschland Der SuperMUC NG nimmt jetzt noch Platz 9 weltweit ein mit 19,5 PFLOPS.
  10. Vereinigte StaatenVereinigte Staaten Vereinigte Staaten Den zehnten Platz nimmt der Lassen des Lawrence Livermore National Laboratory ein mit 18,2 PFLOPS.

Europäische Union[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Der MareNostrum III

Die acht schnellsten Supercomputer in der EU – mit 29 unter den ersten Hundert

  1. DeutschlandDeutschland Deutschland Der SuperMUC NG nimmt im November 2019 den Platz 9 weltweit ein mit 19,5 PFLOPS
  2. FrankreichFrankreich Frankreich Der PANGEA III besetzt Platz 11 mit 17,9 PFLOPS
  3. ItalienItalien Italien Der HPC4 der Eni S.p.A. auf Platz 17 weltweit mit 12,2 PFLOPS
  4. FrankreichFrankreich Frankreich Der Tera-1000-2 des CEA auf Platz 18 weltweit mit 12,0 PFLOPS
  5. ItalienItalien Italien Der Marconi Intel Xeon Phi im Rechenzentrum von CINECA auf Platz 21 weltweit mit 10,4 PFLOPS
  6. Vereinigtes KonigreichVereinigtes Königreich Vereinigtes Königreich Der Cray XC40 des United Kingdom Meteorological Office auf Platz 27 weltweit mit 7,0 PFLOPS
  7. SpanienSpanien Spanien Der MareNostrum im Barcelona Supercomputing Center auf Platz 29 weltweit mit 6,5 PFLOPS
  8. DeutschlandDeutschland Deutschland Der JUWELS Module 1 nimmt im Juni 2019 den Platz 30 weltweit ein mit 6,2 PFLOPS

Deutschland[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die sieben schnellsten Supercomputer in Deutschland – bei neun unter den ersten hundert – sind (Stand: November 2019):[3]

  1. BayernBayern Bayern Im nationalen Vergleich belegt der SuperMUC NG des Leibniz-Rechenzentrums (Leibniz Supercomputing Centre) in Garching bei München mit 19,5 PFLOPS den ersten Platz.[5]
  2. Nordrhein-WestfalenNordrhein-Westfalen Nordrhein-Westfalen der weltweit auf Platz 31 und national auf Platz 2 rangierende JUWELS - Bull Sequana X1000 mit 6,2 PFLOPS am nordrhein-westfälischen Forschungszentrum Jülich.
  3. Baden-WürttembergBaden-Württemberg Baden-Württemberg der weltweit auf Platz 35 rangierende Hazel HenCray XC40 mit Xeon E5-2680v3 12C 2.5GHz, am Höchstleistungsrechenzentrum Stuttgart (HLRS) mit 5,64 PFLOPS.
  4. BayernBayern Bayern der weltweit auf Platz 36 rangierende COBRA der Max-Planck-Gesellschaft MPI/IPP in Garching bei München mit 5,61 PFLOPS.
  5. BerlinBerlin Berlin der weltweit auf Platz 40 rangierende Lise des Konrad Zuse-Zentrums Berlin in Berlin mit 5,36 PFLOPS.
  6. Nordrhein-WestfalenNordrhein-Westfalen Nordrhein-Westfalen das mit 3,78 PFLOPS weltweit auf Platz 56 rangierende System JURECA am nordrhein-westfälischen Forschungszentrum Jülich. JUQUEEN spielt eine bedeutende Rolle beim Human Brain Project.[6]
  7. HamburgHamburg Hamburg der Mistral des DKRZ - Deutsches Klimarechenzentrum auf Platz 80 mit 3,01 PFLOPS.

Schweiz[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die zwei schnellsten Computer in der Schweiz sind (Stand: November 2018):[3]

  1. Die nach einem Berg in Graubünden Piz Daint benannte Cray XC50 am Swiss National Supercomputing Centre (CSCS) erreicht (aufgerüstet) mit 361.760 auf 2,6 GHz getakteten Xeon-Prozessoren 20,2 PFLOPS und weltweit Platz 6 und ist der schnellste Computer Europas. Er wird für Wettervorhersagen genutzt.[7]
  2. Piz Daint Multicore – Cray XC40, mit Xeon E5-2695v4 18C 2.1GHz-Prozessoren, ebenfalls am CSCS, mit 44.928 Kernen. Mit 1,9 PFLOPS liegt er weltweit auf Platz 104.

Österreich[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Der schnellste Supercomputer Österreichs, der VSC-4, kommt mit 2,7 Petaflops auf Platz 82 der 500 Schnellsten.[8]

Der Vorgänger des VSC-4, der VSC-3, hat rund 600 TFLOPS und über 32.000 Prozessoren. Der VSC-3 erreicht mit seinem außergewöhnlichen Kühlsystem den 86. Platz im Green500-Ranking.[9]

Im Juni 2013 lag der Vorgänger VSC-2 mit 20.776 Opteron-Kernen und 152,9 TFLOPS auf Platz 238. 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.[10]

Betriebssysteme[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Alle Supercomputer dieser Liste werden mit Linux-Derivaten betrieben (Stand: Nov. 2017).[11]

Green500[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Exponentieller Anstieg der Energie-Effizienz (logarithmische Skala) der Green500. Rote und blaue Linie markieren die (geglättete) Spanne zwischen dem 1. und dem 500. System

Die Green500 sind eine seit 2009 veröffentlichte alternative Reihung der TOP500-Liste. Sie sortiert die TOP500-Supercomputer nach ihrer Energie-Effizienz (Siehe auch: Grüne IT), gemessen in GFLOPS pro Watt.[12] Der Energiebedarf des Kühlsystems bleibt dabei unberücksichtigt.[13]

Aktuelle Listen zeigen, dass massiv parallele Prozessoren mit mehreren Tausend kleinen Rechenkernen energieeffizienter arbeiten als Allzweck-Rechenkerne wie Intels Xeon-Reihen: Im Juni 2017 basierten die zehn energieeffizientesten Green500-Systeme auf hochparallelen Grafikprozessoren (Nvidia Tesla).[14] Im November 2017 basierten die drei besten Systeme auf Prozessoren mit 2048 Rechenkernen je Chip (PEZY-SC2) – bei einer Energie-Effizienz von rund 17 GFLOPS/Watt.[15]

Liste: (Stand: November 2019)[16]

  1. JapanJapan Japan A64FX prototype: 16.9 GFLOPS/Watt
  2. JapanJapan Japan NA-1: 16,3 GFLOPS/Watt
  3. Vereinigte StaatenVereinigte Staaten Vereinigte Staaten AiMOS: 15,8 GFLOPS/Watt
  4. Vereinigte StaatenVereinigte Staaten Vereinigte Staaten Satori: 15,6 GFLOPS/Watt
  5. Vereinigte StaatenVereinigte Staaten Vereinigte Staaten Summit: 14.7 GFLOPS/Watt
  6. JapanJapan Japan AI Bridging Cloud Infrastructure (ABCI): 14.4 GFLOPS/Watt
  7. SpanienSpanien Spanien MareNostrum P9 CTE: 14,1 GFLOPS/Watt
  8. JapanJapan Japan TSUBAME3.0: 13,7 GFLOPS/Watt
  9. FrankreichFrankreich Frankreich PANGEA III: 13,1 GFLOPS/Wat

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?. Archiviert vom Original am 19. Oktober 2013. i Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.top500asia.org Abgerufen am 22. Oktober 2013.
  3. a b c TOP500 Supercomputer Sites. Abgerufen am 18. Juni 2019.ORNL Launches Summit Supercomputer. Abgerufen am 9. Juni 2018.
  4. June 2019 | TOP500 Supercomputer Sites. Abgerufen am 18. Juli 2018 (englisch).
  5. Der schnellste Supercomputer Deutschlands. Abgerufen am 5. Oktober 2018.
  6. China wird zur Supermacht bei Supercomputern welt.de, am 24. Juni 2014
  7. www.macprime.ch Abgerufen am 24. November 2014
  8. Österreichischer Supercomputer VSC-4
  9. VSC-3 GREEN500 Ranking. Abgerufen am 17. Juli 2019.
  10. Neuer Supercomputer für die Wiener Wissenschaft. Technische Universität Wien. 21. Juni 2011. Abgerufen am 25. Juni 2018.
  11. Die 500 schnellsten Supercomputer der Welt laufen alle mit Linux. In: t3n News. (t3n.de [abgerufen am 19. November 2017]).
  12. About the Green500 List
  13. Power Measurement Methology. (PDF) Abgerufen am 15. November 2017 (englisch).
  14. Green 500 – June 2017. Abgerufen am 15. November 2017.
  15. Green 500 – November 2017. Abgerufen am 15. November 2017.
  16. Green500 List for November 2019. In: top500.org. Prometeus GmbH, November 2019, abgerufen am 24. Dezember 2019 (englisch).