Рейтинг суперкомпьютеров мира Top500

Основные статьи:

• Суперкомпьютеры
• Рейтинг суперкомпьютеров России и СНГ Top50

2024: Запущен второй в мире экзафлопсный суперкомпьютер

В середине мая 2024 года стало известно о появлении второго экзафлопсного суперкомпьютера в мире. Такой барьер производительности преодолела система Aurora в Аргоннской национальной лаборатории в США. Подробнее здесь.

2023: В тройке мощнейших суперкомпьютеров в мире произошло изменение

13 ноября 2023 года опубликована 62-я редакция рейтинга Тор500 — списка 500 самых производительных вычислительных комплексов в мире. Наиболее мощным суперкомпьютером в глобальном масштабе, как и годом ранее, является Frontier, установленный в Национальной лаборатории Окриджа (ORNL) Министерства энергетики США. Производительность этой системы достигает 1,194 Эфлопс.

Вместе с тем в первой тройке произошли изменения. Так, на втором месте в рейтинге Тор500 расположился новичок — суперкомпьютер Aurora, который размещен в Аргоннской национальной лаборатории (ANL) Министерства энергетики США: производительность этого комплекса составляет 585,34 Пфлопс. В перспективе юыстродействие Aurora планируется довести до 2 Эфлопс. Замыкает тройку еще один новый представитель списка — облачный суперкомпьютер Microsoft Azure Eagle, показавший результат на уровне 561,2 Пфлопс. Системы Fugaku (Институт физико-химических исследований Японии) и LUMI (Euro HPC/CSC, Финляндия), которые ранее находились на второй и третьей строках, опустились до четвертой и пятой позиций с показателями 442,01 Пфлопс и 379,7 Пфлопс соответственно.

США и Китай получили большинство строк в рейтинге Тор500. Так, на долю США приходится 161 вычислительный комплекс, тогда как в КНР действуют 104 из самых мощных в мире суперкомпьютеров. На территории Северной Америки в целом расположен 171 комплекс из списка, в Азии — 169, в Европе — 143.

Отмечается, что самыми популярными процессорами в НРС-системах остаются чипы Intel, AMD и IBM. Так, в первой десятке пять систем используют изделия Intel Xeon (Aurora, Eagle, Leonardo, MareNostrum 5 ACC и EOS Nvidia DGX SuperPod), а еще по два комплекса базируются на решениях AMD (Frontier и LUMI) и IBM (Summit и Sierra).^[1]

2021: «Яндекс» и Сбербанк вывели Россию в десятку стран по числу мощнейших суперкомпьютеров

15 ноября 2021 года был опубликован список топ-500 мощнейших суперкомпьютеров мира, обновляемый два раза в год. На этот раз в него вошли 7 российских суперкомпьютеров, в то время как в предыдущем, июньском, от России в список попали всего 3 системы. Позиции страны в списке улучшились благодаря суперкомпьютерам «Яндекса», который ранее не подавал свои системы в рейтинг, и Сбербанка.

Суперкомпьютер «Яндекса» «Червоненкис» занял 19-ю строчку рейтинга суперкомпьютеров топ-500, став самой производительной системой не только в России, но и во всей Восточной Европе. Его реальная производительность составляет 21,53 Пфлопс (квадриллионов операций с плавающей точкой в секунду).

Суперкомпьютер «Яндекса» «Червоненкис»

Кроме «Червоненкиса», в топ-500 вошли ещё два суперкомпьютера «Яндекса» — «Галушкин» и «Ляпунов». Они заняли в рейтинге 36-е в и 40-е места соответственно. Заявленная в списке реальная производительность этих машин составляет 16,02 и 12,81 Пфлопс.

Новые суперкомпьютеры «Яндекса» названы в честь советских и российских учёных, которые внесли вклад в теорию машинного обучения и компьютерные науки. По данным компании, «Ляпунов» введён в эксплуатацию в декабре 2020 года, а «Червоненкис» и «Галушкин» — в июне 2021 года. Системы построены на базе процессоров AMD EPYC и графических ускорителей Nvidia A100 и используются для обучения нейросетевых моделей с миллиардами параметров.

Чтобы провести замеры, нужно на день прекратить основную работу с кластерами — собственно, обучение моделей. Мы не могли позволить себе этого даже на день, поэтому ждали, когда суперкомпьютеров будет достаточно, чтобы и провести замеры, и работу сотрудников не останавливать, - ответили в «Яндексе» на вопрос TAdviser о том, почему не подавали свои системы в рейтинг топ-500 ранее.

В топ-500 появился и новый суперкомпьютер Сбербанка, о запуске которого компания сообщала незадолго до этого в ноябре. «Кристофари нео» с реальной мощностью в 11,95 Пфлопс занял 43-е место в списке. Его производительность в 1,8 раза выше, чем у первого суперкомпьютера «Кристофари», представленного два года назад. Тот в рейтинге расположился на 72-й строчке.Метавселенная ВДНХ 3.3 т

Суперкомпьютеры «Ломоносов-2», расположенный в МГУ, и «МТС Гром», принадлежащий МТС, в ранкинге занимают 241 и 294 места с пиковой производительностью в 2,478 Пфлопс и 2,258 Пфлопс соответственно.

Последний раз 7 российских систем присутствовали в рейтинге топ-500 в июне 2016 года, а в последнее время в списке было всего по 2-3 отечественных суперкомпьютера.

Даже после улучшения позиций в мировом рейтинге Россия сильно отстает от стран-лидеров списка – Китая и США – и по общему числу суперкомпьютеров, и по производительности самого мощного из них. Китай представлен в списке со 173 системами, США – со 149 суперкомпьютерами.

Вместе с тем, Россия стала 8-й страной в списке по общей реальной производительности представленных в нем суперкомпьютеров и 9-й по общему количеству суперкомпьютеров. У России в рейтинге столько же систем, как у Южной Кореи.

Лидером списка остаётся обновлённый японский суперкомпьютер Fugaku, 7,6 млн ядер которой выдают 442 Пфлопс. И она всё ещё втрое быстрее своего ближайшего конкурента Summit.

2020: В топ-500 суперкомпьютеров остались 2 системы из России

В опубликованном в июне 2020 года рейтинге суперкомпьютеров Top500 остались две российские системы — «Кристофари», созданный Сбербанком, а также «Ломоносов-2» производства компании «Т-платформы», установленный в МГУ.

В редакцию рейтинга в ноябре 2019 года входили три системы из РФ: помимо указанных выше суперкомпьютеров, в списке был еще Cray XC40 Росгидромета.

Самые мощные суперкомпьютеры к июню 2020 года

Самым мощным суперкомпьютером в июне 2020 года стала японская система Fugaku. Она имеет мощность 415,5 петафлопса, что в 2,8 раза выше, чем у предыдущего лидера Summit, который теперь расположился на втором месте. Новый компьютер также имеет высокую, хотя и не рекордную (девятое место в списке), энергоэффективность: она составляет 14,665 гигафлопс на ватт потребляемой мощности.

Основу японского суперкомпьютера составили 48-ядерные однокристальные ARM-системы Fujitsu A64FX, и общее число ядер в суперкомпьютере составило почти 7,3 млн.

Эксперты назвали этот суперкомпьютер Fugaku лучшим еще в трех категориях:

• при использовании в промышленности;

• при использовании в сфере искусственного интеллекта;
• при анализе больших цифр.

Примечательно, что до этого ни один компьютер в мире не занимал первое место сразу в четырех номинациях из шести. Суперкомпьютер из Японии стал первым в рейтинге впервые за девять лет после своего предшественника компьютера K.

При этом Япония остается небольшим игроком на рынке суперкомпьютеров. Для сравнения, на Китай в списке Top500 приходится 226 систем, на США - 114.

Китайские суперкомпьютеры занимают 226 позиций списка. На втором месте находятся США со 114 системами. Япония занимает третье место с 30 системами. Во Франции находятся 18 суперкомпьютеров из Top500, а в Германии — 16. По суммарной производительности США занимают первое место с показателем 644 петафлопса. Суммарная производительность китайских суперкомпьютеров равна 565 петафлопсам, японских — 530.^[2]

2019

Китай доминирует по числу суперкомпьютеров в топ-500

В 2019 году показательна растущая доля китайских суперкомпьютеров — их 45,6% от общего числа (228 из 500). Для сравнения, доля американских — 23,4%.

Суперкомпьютер Сбербанка оказался в числе 30 самых мощных в мире

В ноябре 2019 года был опубликован обновлённый рейтинг самых мощных суперкомпьютеров в мире. Christofari в нём занял 29-е место.

Помимо этой системы, в рейтинг вошли ещё две машины из России: «Ломоносов-2» из МГУ и СуперЭВМ главного вычислительного центра Росгидромета, которые заняли 107-е и 465-е место соответственно. В июне 2019 года они находились на более высоких позициях — на 93-й и 364-й.

Был опубликован обновлённый рейтинг самых мощных суперкомпьютеров в мире

Как пишет РБК со ссылкой на руководителя направления профессиональных продуктов Nvidia Дмитрия Конягина, Christofari в 2,7 раза быстрее предыдущего самого быстрого суперкомпьютера в России, если исходить из средних значений мощности во время тестов. С 12 декабря суперкомпьютером Сбербанка смогут пользоваться сторонние компании.

Рейтинг топ-500 составляется с 1993 года два раза в год учеными из США и Германии. Минимальный порог для попадания в него в этом году достиг 1,022 петафлопса.

Системы в списке выстраиваются по максимальной производительности в тесте LINPACK, у Christofari она составляет 6,669 петафлопса. Для сравнения, аксимальная производительность суперкомпьютера «Ломоносов-2» — 2,478 петафлопса.

Первое место в списке уже несколько лет занимает система Summit, построенная в лаборатории министерства энергетики США в Ок-ридж. Его максимальный показатель в LINPACK на сегодня — 148,6 петафлопсов.

Лидерами по количеству представленных суперкомпьютеров является Китай (228 машин), за ним следуют США (117). На третьем месте Япония (29 суперкомпьютеров).

В рейтинге становится всё больше китайских суперкомпьютеров, их производительность также увеличивается. В подсчёте к октябрю 2019 года на суперкомпьютеры в США приходится 37,1% от общей мощности, в то время как китайские — около 32,3%. ^[3]

2017

Причины китайского доминирования в HPC

Новая редакция списка мощнейших суперкомпьютеров Top500 не вполне точно отражает реальное состояние дел в индустрии HPC. Нынешняя гегемония Китая есть ни что иное, как следствие кратковременного застоя в США и Европе.

Сайт Top500 предоставляет все возможные статистические сведения относительно мировых лидеров HPC, но без интерпретации, что открывает возможности игры в цифры. Учитывая это, попробуем проанализировать некоторые особенности последней редакции списка Тop500.

Суперкомпьютерная конференция SC 17, прошедшая в Денвере в ноябре 2017 года, пришлась на своеобразный период временного затишья. Ведущие компании США по разным причинам ушли в тень. При этом, они готовятся к знаковому событию, которое произойдет после 2020 года. В это время ожидается создание долгожданного экзафлопного компьютера. В порядке подготовки к нему уже в 2018 году они представят несколько компьютеров, приближающихся к экзафлопсу, так называемые pre-exascale computer.

К той же заветной цели стремятся Япония и объединенная Европа.

В Японии компания Fujitsu к 2021 году намеревается построить новую экзафлопную версию К-компьютера, но на этот раз не на традиционных для этой компании процессорах SPARC-64, а на процессорах ARM. На тех же процессорах ARM в версии Cavium ThunderX2 создается экзафлопный компьютер по европейскому проекту Mont-Blanc. Разработку курирует Суперкомпьютерный центр в Барселоне, а построен он будет французской компанией Atos, в состав которой входит известный производитель серверов Bull.

Китайский феномен и его причины

Тем временем на SC 17 доминирует Китай и этот феномен заслуживает самого серьезного внимания. Еще несколько лет назад китайские суперкомпьютеры казались бумажными драконами. В 2017 году же они на вершине славы и оказывается, что к 2021 году от Китая тоже следует ожидать появление трех компьютеров с производительностью, приближающейся к экзафлопсу, причем на собственных процессорах.

Китай давно налаживает производство процессоров методами обратной инженерии, опираясь на известные архитектуры. Причем от Alpha, MIPS и SPARC там уже отказались, в 2017 году в фокусе x86 и Power8. Не стоит удивляться, что активнейшие процессы, происходящие в китайском сегменте HPC, смогли вызвать неожиданные изменения в Top500. Как понимать его – это тенденция или выброс?

13 ноября 2017 года на SC 17 был представлен очередной список Top500 суперкомпьютеров, отличающийся от предшествующих очевидным переходом лидерства к Китаю. Эта страна не только заняла первые два места, но и обошла США по общему числу компьютеров в этом списке. Восхождение на пьедестал произошло на удивление стремительно, ведь еще в июне 2017 года соотношение было 169:159 в пользу американцев и вдруг китайцы повели со счетом 202:144. Казалось бы из ниоткуда возникли десятки суперкомпьютеров. Что же произошло? Действительно ли Поднебесная стала «номером 1» в HPC?

Интуиция навязывает сомнения, она заставляет задуматься о возможном лукавстве цифр и о способности желающих ловко использовать изрядно устаревшую методику формирования знаменитого списка, которому в 2017 году исполнилось ровно четверть века. За это время вышло 50 редакций Top500. И все эти годы процессом составления бессменно руководит Джек Донгарра, один из создателей системы тестов LINPAC. Созданная им система оценок позволяет выразить производительность компьютера количеством выполненных за секунду операций с плавающей точкой, кратко во флопсах. Для самых быстрых следует добавлять "пета". Петафлопс равен 1 триллиону операций в секунду.

Для всех членов HPC-сообщества Донгарра стал абсолютно культовой фигурой, он главный персонаж всех суперкомпьютерных событий в мире и мы должны быть благодарны ему и его коллегам за их усилия по созданию LINPAC и Top500, которые стали отраслевыми центрами кристаллизации. Тем не менее все стареет, LINPAC и Top500 - не исключение. Они, как любая система, за время своей жизни накапливают ошибки, чем открывают возможность для использования тестов не по назначению, о чем явно свидетельствует видимый успех Китая. Тесты LINPAC и методика составления Top500 были созданы в условиях, радикально отличных от нынешних.

Несоответствие списка реальному положению возможно по двум причинам. Первая – в ряде случаев тестирование проходят системы, на самом деле не служащие целям HPC, но тем не менее, способные выполнить тесты. В результате в список попадают «не те». И наоборот, в силу ряда причин в число тестируемых не стремятся попасть «те что надо» системы, действительно предназначенные для целей HPC. В итоге произошло очевидное рассогласование между реальным парком компьютеров, служащих для HPC, и списком Top500.

Расхождение стало возможным потому, что за последнее время появились системы внешне удивительно похожие на HPC, но на самом деле таковыми не являющиеся. Необходимость работы с облаками и большими объемами данных, решения задач машинного обучения и другие характерные для нынешнего времени нагрузки привели к появлению систем подобных HPC. В них используются практически те же самые серверы и СХД, почти такие же сетевые средства. Они обладают такими качествами как горизонтальное масштабирование, высокий уровень параллелизма, использование GPU в дополнение к CPU, низкое энергопотребление, динамическое управление ресурсами и пр.

И все же, несмотря на схожесть, такие системы скорее стоит отнести к корпоративному классу, иногда их называют гипескейлерами. Владельцами гипескейлеров могут быть крупные онлайновые торговые компании или поставщики иных информационных услуг. Появление описанных систем расширяет рынок технологий, используемых в HPC, со всеми вытекающими положительными последствиями.

Близость гиперскейлеров к HPC порождает соблазн нацелить их на решение тех задач, для которых они вовсе не предназначены, с искусственной целью попасть в Top500. Чем вызвано такое желание? Со стороны сказать сложно, но во многих случаях не исключены разнообразные экономические или политические и далекие от науки причины. Составителей Top500 в этом обвинять нельзя, они пользуются доступными им техническими данными, а вопросы финансирования и непрозрачности бюджетов (black ops budgets), характерные для суперкомпьютерного мира, находятся вне их компетенции.

В качестве доказательства приведенного выше утверждения можно использовать следующее наблюдение. Эффективность консолидированной работы кластеров на больших нагрузках, собственно ради чего и создаются HPC, в значительной степени определяется качеством межсоединений. Тем не менее в последние годы заметно растет число установок, где в качестве интерконнекта используется более дешевый Ethernet, а не Infiniband.

Соотношение специализированных и неспециализированных систем показано на рисунке ниже, их число практически сравнялось и есть заметный тренд к отмеченной тенденции.

Надо заметить, что не только гиперскейлеры заимствуют идеи у HPC. Прогресс - это улица с двухсторонним движением, от корпоративных систем HPC получили, например, облака и виртуализацию.

Как ни странно, но наряду с теми, кто хочет мимикрировать и выдать свои системы за HPC и попасть в желанный список, есть и такие владельцы HPC, которые не желают подвергать свои системы тестированию. В некоторых странах такие компьютеры могут находиться в закрытых городах, в иных - даже в университетах. Судя по всему, один из самых мощных в мире суперкомпьютеров Blue Waters Иллинойского университета не оценен по LINPAC. Не стремятся к славе и хозяева самых больших в мире гиперскейлеров, те же Google или Amazon. Если бы они собрали воедино свои вычислительные мощности, то получили бы в сумме тысячи (!) экзафлопсов.

Новая метрика

В итоге по гамбургскому счету настоящими суперкомпьютерами можно назвать те, которые попадают в первую сотню, а из оставшихся, те которые когда-то были наверху, но за время своей жизни уступили верхние позиции.

Кому нужно, чтобы компьютеры, предназначенные для индустрии, зарабатывали свое место в Top500, можно только гадать. То ли это борьба за национальный престиж, то ли оправдание использования не раскрываемых источников финансирования, то ли что-то иное. Вывод, пожалуй, один - когда нарушения правил становятся системой, то нужно менять правила. В нынешнем виде Top500 перестал отражать подлинное положение дел HPC. Поэтому не стоит ждать, когда Top500 отметит свою сотую редакцию.

Одной из попыток создания альтернативной системы оценок в HPC стало создание в 2016 году Виртуального института ввода/вывода (Virtual Institute for I/O).

Результатом деятельности этой общественной организации должен стать список IO500, который будет точнее соответствовать современным представлениям о высокой производительности.

Европейский ответ

Свой ответ на вызов, брошенный Китаем, наряду с США готовит и объединенная Европа (ЕС), которой похоже надоело оставаться в стороне от основных событий. Дело дошло до того, что в первой десятке текущего Top500 нет ни одного компьютера из ЕС. На третьем месте расположен швейцарский Piz Daint, но эта страна не член Евросоюза.

Среди нескольких общеевропейских проектов, ставящих своей целью восстановление позиций - EXDCI (European Extreme Data and Computing Initiative), ETP4HPC (European Technology Platform for HPC) и Partnership for Advanced Computing in Europe (PRACE).

Европа намерена потратить в ближайшие годы более миллиарда евро на постройку экзафлопсового компьютера. В период с 2021 по 2022 годы будет построено два компьютера класса pre-exascale, а 2023 году два компьютера с производительностью свыше экзафлопса. Все они будут иметь в основе процессоры с архитектурой 64-bit ARMv8.

Но не стоит забывать, что Европа – это страны высокой научной культуры и здесь могут появиться по настоящему прорывные технологии. Например, квантовый компьютер Atos QLM. По утверждению создавшей его франко-бельгийской группы ученых, он является самообучающейся вычислительной машиной (Atos Quantum Learning Machine).

Компьютер компактен, его высота - примерно половина человеческого роста. Для решения задач Atos разработала квантовую систему моделирования, созданную на базе универсального языка программирования aQasm (Atos Quantum Assembly Language). Описание системы для публики малопонятно, с пользовательской точки зрения гораздо информативнее отзывы специалистов из Oak Ridge National Laboratories, которая приобрела это изделие.

Для пользователя Atos выглядит как множество Linux-серверов с довольно своеобразной файловой системой. На них работает приложение для моделирования квантовых цепей (quantum circuits), представляющее собой коктейль из векторных умножений, основанных на линейной алгебре, с ограниченным набором данных. Работать на нем приходится методом «грубой силы», приходится писать программы в виде текстовых файлов наподобие языка ассемблера, где каждая строка представляет собой команду для одного из модулей (кубитов), всего их может быть от 30 до 40. Этот файл переводится в форму, понятную Atos, и исполняется. Результат исполнения возвращается в виде распечатки нового состояния кубитов. Пока программы относительно просты, особых сложностей не возникает, но они могут усложниться из-за теоретической невозможности расставить промежуточные контрольные точки в процессе выполнения программы

Перспективы США на 2018 год

На призовые места в 2018 году претендуют суперкомпьютеры Summit и Sierra, которые IBM построит на основе процессоров Power 9 при участии Nvidia и Mellanox, и Aurora, совместная разработка Intel и Cray. Все они предназначены для национальных ядерных центров США.

Китай опередил США по числу самых мощных суперкомпьютеров

Китай опередил Соединенные Штаты по числу самых мощных вычислительных систем. Из опубликованного в ноябре 2017 года рейтинга Top500, включающего наиболее производительные суперкомпьютеры мира, стало известно, что в КНР насчитывается 202 таких системы, а в США — лишь 143.^[4]

Sunway TaihuLight — самый быстрый суперкомпьютер в мире

Специалисты отмечают, что Китай достиг самого высокого результата за 25-летнюю историю рейтинга Top500, а показатель США, наоборот, стал худшим за последние четверть века. Шесть месяцев назад, в июне 2017-го, КНР и США располагались в списке в обратном порядке: в странах насчитывалось 160 и 169 мощнейших вычислительных систем.

Также сообщается, что Япония, где располагаются 35 наиболее высокопроизводительных суперкомпьютеров мира, стала третьей в списке. Далее следуют Германия (20 систем), Франция (18) и Великобритания (15).

Перечень самых мощных вычислительных систем, используемых для исследований в области климатических и погодных изменений, нефтеразведки, ядерной энергетики, секвенирования ДНК, моделирования биомолекул и т.д., как и в июне 2017 года, возглавил китайский суперкомпьютер Sunway TaihuLight с производительностью 93 петафлопс (квадриллиона операций с плавающей запятой в секунду). Также в топ-5 вошли система Tianhe-2 (33,86 34 петафлопс), созданная специалистами китайского Национального университета оборонных технологий (National University of Defense Technology, NUDT), швейцарский суперкомпьютер Piz Daint (19,59 петафлопс), японская система Gyoukou (ZettaScaler-2.2) (19,14 петафлопс) и американская Titan (17,4 петафлопс), в июне 2017 года занимавшая строчку выше.

Рейтинг Top500 за ноябрь 2017 года

Самый быстрый российский суперкомпьютер, установленный в Московском государственном университете (МГУ), в ноябрьском рейтинге значится на 63 месте, хотя полгода назад эта система производительностью 2,10 петафлопса располагалась на 59-м месте.^[5]

Падение «Ломоносова-2» в рейтинге самых мощных суперкомпьютеров

19 июня 2017 года опубликован обновленный рейтинг самых мощных суперкомпьютеров TOP500. Лидером осталась китайская система, а самый быстрый суперкомпьютер в России за год скатился сразу на 18 мест.

В списке наиболее производительных суперкомпьютеров первое место сохранил Sunway TaihuLight, производительность которого к 19 июня 2017 года составляет 93 петафлопса (квадриллиона операций с плавающей запятой в секунду) при теоретически возможном увеличении до 125 петафлопсов.

Суперкомпьютер «Ломоносова-2»

Второе место рейтинга заняла еще одна китайская система — Tianhe-2. Здесь заявлено быстродействие на уровне 33,86 петафлопса и максимально возможный показатель в 54,9 петафлопса.

В тройку лидеров поднялся швейцарский суперкомпьютер Piz Daint, обладающий текущей и потенциальной производительностью в 19,59 и 25,33 петафлопса соответственно. Любопытно, что впервые за долгое время в топ-3 не оказалось комплекса из США. Самый мощный среди таких — Titan — расположился на четвертой строчке с результатом в 17,59 петафлопса.

При этом больше всего суперкомпьютеров из TOP500 базируются именно в США (169 позиций в рейтинге). На втором месте находится Китай со 160 системами, на третьем — Япония (33), на четвертом — Германия (28). Франция и Великобритания заняли по 17 позиций списка.

Самым быстрым российским суперкомпьютером все так же является «Ломоносов-2», установленный в Московском государственном университете (МГУ). Его производительность составляет 2,10 петафлопса, а пиковая производительность достигает 2,96 петафлопса. Такие значения позволили системе расположится на 59-м месте, тогда как в июне 2016 года она занимала 41-ю позицию. Всего в рейтинге осталось лишь три суперкомпьютера из России: помимо «Ломоносова-2», это «Ломоносов» и «РСК Торнадо», которые расположены в МГУ им. Ломоносова и Санкт-Петербургском Государственном политехническом университете соответственно.

Большинство суперкомпьютеров в рейтинге — 464 из 500 — работают под управлением процессоров Intel. Ускорители входят в конфигурацию 91 суперкомпьютера, и чаще всего в этом качестве выступают GPU Nvidia.^[6]

2016

СК Bull sequana вошел в рейтинг Топ500

7 декабря 2016 года компания Atos и Комиссия по альтернативной и атомной энергетике Франции (French Alternative Energies and Atomic Energy Commission, CEA) объявили - в список Top500 самых мощных суперкомпьютеров мира вошёл суперкомпьютер Bull sequana.

Вошедшая в рейтинг Top500 система представляет собой одну секцию на платформе суперкомпьютера Bull sequana, в котором установлены 85 вычислительных блэйд-модулей, соединённых между собой посредством технологии BXI. Суперкомпьютер поддерживает работу 220 процессоров Intel Xeon Phi 7250, а его пиковая теоретическая производительность ~670 терафлопс. Производительность в тесте Linpack ~380,5 терафлопс.

Китайская система на китайских процессорах возглавила Топ500

20 июня 2016 года обнародована новая редакция рейтинга самых мощных суперкомпьютеров Top500. Первое место заняла китайская вычислительная система Sunway TaihuLight, в которой используются процессоры, разработанные внутри страны.

Производительность Sunway TaihuLight составляет 93 петафлопс (10 в 15-й степени вычислительных операций с плавающей запятой в секунду), что вдвое быстрее и в три раза эффективнее компьютера Tianhe-2 — лидера предыдущего рейтинга, базирующегося на чипах Intel.

Sunway TaihuLight, используемый для климатического моделирования и проведения медико-биологических исследований, содержит 10,65 миллионов ядер - около 41 тысячи узлов. Суперкомпьютер разработан Национальным исследовательским центром параллельной вычислительной техники и технологий КНР, его разместили в Национальном центре суперкомпьютеров в городе Уси провинции Цзяньсу.

Представление размещения суперкомпьютера Sunway TaihuLight

Sunway TaihuLight - Sunway MPP, Sunway SW26010 260C 1.45GHz, Sunway

Sunway TaihuLight стал первым в истории китайским суперкомпьютером, возглавившим Top500 и лишенным при этом американских чипов. В системе установлены процессоры, созданные в государственном Шанхайском центре разработки высокопроизводительных микросхем (Shanghai High Performance IC Design Center).

Кроме того, Китай впервые обогнал Соединенные Штаты по количеству суперкомпьютеров, попавших в список Top500. К июню 2016 году в КНР насчитывается 167 таких вычислительных систем против 165 в США.

Специалист в области теории вычислительных машин и систем Университета Теннесси Джек Донгарра (Jack Dongarra) считает, что США не смогут создать суперкомпьютер, который по мощности будет сопоставим с Sunway TaihuLight, до 2018 года, тем более что китайская система имеет теоретическую максимальную производительность на уровне 125,4 петафлопс.

Китай сильно вырвался вперед в этой гонке, добавляет Хорст Саймон (Horst Simon), заместитель директора Национальной лаборатории Лоренса Беркли (один из главных пользователей суперкомпьютеров, который помогает формировать список Top500)

На второй позиции обновленного рейтинга расположился китайский Tianhe-2, имеющий производительность 33,9 петафлопс. Третьим стал американский Titan - Cray XK7 (17,6 петафлопс) от компании Cray Inc. Российский суперкомпьютер «Ломоносов-2» (2,1 петафлопс) занял в этом списке 41-ю строчку, что на 10 мест хуже по сравнению с предыдущей редакцией рейтинга. ^[7]

2015

Успех российских СК - два в первой сотне

26 ноября 2015 года проект Тор500 опубликовал список самых высокопроизводительных компьютеров в мире^[8].

Самый быстрый российский суперкомпьютер в списке — «Ломоносов-2», он установлен в МГУ. Производительность системы 1,849 PFLOPS, что соответствует 35 позиции в списке. В топ-100 также включён суперкомпьютер «Ломоносов» (94 место). В этом периоде Россия представлена в списке Тор500 семью системами.

Во главе перечня самых производительных СК китайский Tianhe-2. Изделие показало в тесте Linpack результат 33,86 PFLOPS (10¹⁵ вычислений с плавающей запятой в секунду).

Число китайских компьютеров в списке возросло почти втрое, а системы из США - наименьшее за все время существования проекта Top500 с 1993 года - 200. Еще полгода назад их было 231. Европейских систем стало меньше — 108 против 141. Возросло количество систем, установленных в азиатском регионе - со 107 до 173, при этом, 109 - в Китае. Япония представлена 36 системами (в предыдущем Top500 - 40).

На второй позиции списка - система Titan (Cray XK7), США. Показатель её производительности — 17,59 PFLOPS.

В первую десятку вошли две свежие системы: Trinity (Cray XC, 8,1 PFLOPS, США) и Hazel-Hen (Cray XC, 5,6 PFLOPS, Германия) на шестой и восьмой позициях, соответственно.

Шесть из десяти самых производительных систем введены в эксплуатацию в 2011 или 2012 году, Tianhe-2 — в 2013 году, Trinity, Hazel-Hen и Shaheen II (Саудовская Аравия) — в 2015.

Продукция РСК представляет 50% российских СК в Тор500

24 июля 2015 года стало известно об увеличении доли группы компаний РСК в 50% среди российских систем в списке Top500 самых мощных суперкомпьютеров мира.

В рейтинг Top500 (на июль 2015 года) вошли 4 суперкомпьютерных комплекса производства РСК, их суммарная пиковая производительность превышает 2 ПФЛОПС. Всего в текущей редакции списка представлено 8 суперкомпьютеров из России.

Две вычислительные системы РСК созданы и установлены в рамках реализации проекта одного из самых современных и крупных в России вычислительных центров для Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) с суммарной пиковой производительностью более 1,1 ПФЛОПС.

Кластерная система «Политехник РСК Торнадо» занимает 107-е место с производительностью 658 ТФЛОПС на тесте LINPACK. Пиковая производительность этого вычислительного кластера СПбПУ на основе архитектуры «РСК Торнадо (RSC Tornado)» с прямым жидкостным охлаждением составляет 829 ТФЛОПС.

Вторая часть гибридного вычислительного комплекса СПбПУ состоит из уникальной сверхплотной массивно-параллельной системы RSC PetaStream с прямым жидкостным охлаждением и пиковой производительностью 258 ТФЛОПС.

Суперкомпьютер «Политехник RSC PetaStream» продемонстрировал производительность 170,5 ТФЛОПС на тесте LINPACK, заняв 466-ю позицию в текущей редакции рейтинга Top500. Эта вычислительная система СПбПУ, разработанная и изготовленная специалистами РСК в России, построена на основе 60-ядерных Intel Xeon Phi 5120D и процессоров семейства Intel Xeon E5-2600 v2, серверных плат Intel и твердотельных накопителей Intel SSD DC S3500 для корпоративных ЦОД.

На 174-й позиции списка суперкомпьютер МВС-10П с пиковой производительностью 523 ТФЛОПС, установленный специалистами РСК в Межведомственном суперкомпьютерном центре Российской Академии Наук (МСЦ РАН).

244-е место в Top500 занимает вычислительный кластер «РСК Торнадо (RSC Tornado)ЮУрГУ» с пиковой производительностью 473 ТФЛОПС, эксплуатируемый с 2009 года в Южно-Уральском государственном университете (ЮУрГУ) в Челябинске.

2014: Российские суперкомпьютеры в мировом рейтинге Топ 500

18 ноября 2014 года стало известно об усилении позиций России в новой итоговой редакции рейтинга Top 500 суперкомпьютеров мира.

В сравнении с показателями Top 500 шестимесячной давности, количество систем класса HPC российского производства возросло с пяти до девяти. Наивысшее достижение российской компании «Т-Платформы» - 22 строка рейтинга с новой системой - A-Class.

В новой редакции списка первое место занимает китайский кластер «Млечный путь 2» (Tianhe-2) (четвертый раз подряд) с пиковой производительностью 54,9 Пфлопс и 33,9 Пфлопс производительность по Linpack.

Кластер «Ломоносов» - продукт компании «Т-Платформы», опустился на 16 позиций, по сравнению с предыдущим рейтингом Топ 500 и занял 58 строку с показателями 1,7 и 0,9 Пфлопс соответственно.

Продукты компании РСК в рейтинге - две новые системы: первая на 81 позиции рейтинга с результатами 829 и 658 Тфлопс, вторая на 390 позиции с результатами 573 и 171 Тфлопс. Системы представлены в различной архитектуре РСК - Tornado и Petastream.

Системы разработаны в рамках реализации проекта создания нового суперкомпьютерного центра в Санкт-Петербургском государственном политехническом университете. Кластерная система «Политехник РСК Торнадо» на основе архитектуры «РСК Торнадо» с прямым жидкостным охлаждением и новейшего серверного процессора Intel Xeon E5-2697 v3 вошла в первую сотню списка Top500, занимая 81 место.

Вторая часть нового гибридного вычислительного комплекса СПбПУ состоит из уникальной сверхплотной массивно-параллельной системы RSC PetaStream с прямым жидкостным охлаждением и пиковой производительностью 258 ТФЛОПС. Суперкомпьютер «Политехник RSC PetaStream» продемонстрировал производительность 170,5 ТФЛОПС на тесте LINPACK, заняв 390-ю позицию в текущей редакции рейтинга Top500. Эта вычислительная система СПбПУ, разработанная и изготовленная специалистами РСК в России, построена на базе 60-ядерных Intel Xeon Phi 5120D и процессоров семейства Intel Xeon E5-2600 v2, а также серверных плат Intel и твердотельных накопителей Intel SSD DC S3700 для корпоративных ЦОД.

В осенний рейтинг 2014 года Top500 вошли еще две старые вычислительные системы РСК, созданные на основе кластерной архитектуры «РСК Торнадо (RSC Tornado)» с жидкостным охлаждением, серверных процессоров Intel Xeon, серверных плат Intel и твердотельных накопителей Intel SSD.

На 133 позиции списка - суперкомпьютер МВС-10П с пиковой производительностью 523 ТФЛОПС, установленный два года назад в Межведомственном суперкомпьютерном центре Российской Академии Наук (МСЦ РАН). 190-е место в Top500 занимает вычислительный кластер «РСК Торнадо ЮУрГУ» с пиковой производительностью 473 ТФЛОПС, эксплуатируемый с 2009 года в Южно-Уральском государственном университете (ЮУрГУ) в Челябинске.

Российский новичок Топ 500 — кластер Приволжского научно-образовательного центра суперкомпьютерных технологий, являющегося одним из основных учебных подразделений Нижегородского госуниверситета (ННГУ), «Лобачевский», заняла 189 место с результатами 349 и 290 Тфлопс. В Топ 500 вошел лишь фрагмент «Лобачевского».

В российском Топ 50 кластер представлен на двух позициях: 6 место (часть с ускорителями Nvidia) и 48 место (часть с сопроцессорами Intel Phi).

Еще две системы, базирующиеся в России, участники нового Топ 500 - две системы Hewlett-Packard из неназванных сервисных ИТ-компаний. Одна система фигурировала в рейтинге ранее, сейчас она заняла 457 место с показателями 317 и 161 Тфлопс. Вторая заявлена впервые и занимает 337 место с результатом 295 и 189 Тфлопс.

В предыдущем рейтинге Россию представили пять вычислителей, в нынешнем их девять.

2012: 500 крупнейших суперкомпьютеров

Рейтинг 500 крупнейших суперкомпьютеров, опубликованный 12 ноября 2012 г., подтвердил: самый высокопроизводительный суперкомпьютер в мире работает в Окриджской национальной лаборатории (Oak Ridge National Laboratory, США.

Суперкомпьютер Titan (система Cray XK7), созданный компанией Cray с использованием ускорителей Nvidia Tesla K20 и работающий на 560 640 процессорных ядрах, из которых 261 632 — акселераторы NVIDIA K20x, в тесте Linpack показывает производительность 17,59 Петафлопс/с (квадриллионов операций в секунду). Новый рейтинг обнародован на крупнейшей международной выставке по высокопроизводительным вычислениям SC12, проходящей в эти дни в Солт-Лейк-Сити, США.

Таким образом, Titan сместил с позиции лидера суперкомпьютер Sequoia BlueGene/Q, развернутый в Ливермольской национальной лаборатории (Lawrence Livermore National Laboratory, США), который в июне 2012 г. в тесте Linpack показал 16,32 Петафлопс/с, при том, что работает на большем количестве ядер — 1 572 864.

В первую пятерку суперкомпьютеров вошли также:

• Fujitsu K RIKEN Advanced Institute for Computational Science (AICS) в Кобе, Япония (10,51 Петафлопс/с),
• Mira BlueGene/Q в Аргоннской национальной лаборатории (Argonne National Laboratory, США), (8,16 Петафлопс/с) и
• JUQUEEN BlueGene/Q в Исследовательском центре Юлих (Forschungszentrum Juelich, Германия) (4,14 Петафлопс/с).

Половина из всех суперкомпьютеров, вошедших в рейтинг Top 500, установлены в США, 105 находится в Европе и 124 — в Азии.

Интересно, что в мировой рейтинг топ-500 мощнейших вычислительных систем мира вошел и российский суперкомпьютер мощностью 520 Тфлопс суперкомпьютерного центра МСЦ РАН. Напомним, что год назад самым мощным оказался китайский суперкомпьютер.

23 суперкомпьютера, вошедшие в опубликованный рейтинг, имеют производительность выше 1 Петафлопс/с, 62 системы используют технологии акселераторов и сопроцессоров, 84% имеют процессоры, работающие на 6 и более ядрах, 46,2% — на 8 и более ядрах.

Лидером по поставкам процессоров для суперкомпьютеров остается компания Intel — ее процессоры используются в 76% систем, за ней с большим отрывом идет семейство AMD Opteron (12%), процессоры IBM Power работают в 10,6% суперсистем. Связь в большей части суперкомпьютеров обеспечивает технология InfiniBand, а Gigabit Ethernet постепенно утрачивает позиции.

Примечания