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 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 2017):[3]

  1. Der aktuelle Spitzenreiter ist 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 der Piz Daint, der sich im Swiss National Supercomputing Centre in der Schweiz befindet, mit 19,6 PFLOPS.

Deutschland[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die vier schnellsten deutschen Supercomputer - bei neun unter den ersten hundert - sind (Stand: November 2017):[3]

  1. der weltweit auf Platz 19 und national auf Platz 1 rangierende Hornet – Cray XC40 mit Xeon E5-2680v3 12C 2.5GHz, am Höchstleistungsrechenzentrum Stuttgart (HLRS) mit 5,640 PFLOPS.[1][4]
  2. das mit 5,009 PFLOPS weltweit auf Platz 22 und national auf Platz 2 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.[5]
  3. DKRZ - Deutsches Klimarechenzentrum auf Platz 42
  4. der SuperMUC des Leibniz-Rechenzentrums (Leibniz Supercomputing Centre) in Garching bei München mit 3,423 PFLOPS, der damit Platz 44 im internationalen und Platz 4 im nationalen Vergleich belegt.[6][7]

Schweiz[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die drei schnellsten Schweizer Computer sind (Stand: Juni 2017):[3]

  1. Die nach einem Berg in Graubünden Piz Daint benannte Cray XC50 am Swiss National Supercomputing Centre (CSCS) wurde aufgerüstet und erreicht mit 361.760 auf 2,6 GHz getakteten Xeon-Prozessoren 19,590 PFLOPS und somit weltweit Platz 3 und ist dabei der schnellste Computer Europas. Er wird für Wettervorhersagen genutzt.[8]
  2. Piz Daint Multicore – Cray XC40, mit Xeon E5-2695v4 18C 2.1GHz-Prozessoren, ebenfalls am CSCS, mit 44.928 Kernen. Mit 1,411 PFLOPS liegt er weltweit auf Platz 82.
  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 265.

Österreich[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Der schnellste österreichische Supercomputer ist der VSC-3 mit 596,01 TFLOPS, Platz 460 in den Top 500 (Stand: November 2017) bzw. im Juni 2015 noch Platz 111.[9][10]

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.[11]

Betriebssysteme[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Alle Supercomputer dieser Liste werden mit Linux-Derivaten betrieben (Stand: Nov. 2017).[12]

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, gemessen in GFLOPS pro Watt.[13] Der Energiebedarf des Kühlsystems bleibt dabei unberücksichtigt.[14]

Aktuelle Listen zeigen, dass massiv parallele Prozessoren mit mehreren tausend kleinen Rechenkernen energieeffizienter arbeiten als Allzweck-Rechenkerne wie Intels Xeon-Reihe: Im Juni 2017 basierten die zehn energieeffizientesten Green500-Systeme auf hochparallelen Grafikprozessoren (Nvidia Tesla).[15] 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.[16]

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 2017.
  4. Top500 List - June 2017 | TOP500 Supercomputer Sites. In: Top 500 List - June 2017. Top 500 Lists, Juni 2017; abgerufen am 4. September 2017 (englisch).
  5. www.welt.de 24. Juni 2014
  6. LRZ: SuperMUC Petascale System. Abgerufen am 21. Juni 2017 (englisch).
  7. Top500 List - November 2017 | TOP500 Supercomputer Sites. Abgerufen am 14. November 2017 (englisch).
  8. www.macprime.ch Abgerufen am 24. November 2014
  9. Österreichischer Supercomputer VSC3 unter den Top 100 der Welt..
  10. VSC-3 Eintrag in den Top 500..
  11. Florian Aigner: Neuer Supercomputer für die Wiener Wissenschaft. Technische Universität Wien. 21. Juni 2011. Abgerufen am 28. Juni 2011.
  12. Die 500 schnellsten Supercomputer der Welt laufen alle mit Linux. In: t3n News. (t3n.de [abgerufen am 19. November 2017]).
  13. About the Green500 List
  14. Power Measurement Methology. Abgerufen am 15. November 2017 (PDF, englisch).
  15. Green 500 – June 2017. Abgerufen am 15. November 2017.
  16. Green 500 – November 2017. Abgerufen am 15. November 2017.