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TOP500 – Wikipedia

TOP500
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Gründung 24.06.1993
Website https://www.top500.org

TOP500 ist eine Liste der 500 schnellsten Supercomputer 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.

Seit Juni 2008 wird auch der Energieverbrauch gelistet.

Den Computerbetreibern steht es frei, am Ranking teilzunehmen; einige leistungsmäßig vergleichbare Supercomputer sind daher nicht in der Liste zu finden.

Zunahme der Rechenleistung. Y-Achse in GFLOPS.
  • Leistung aller 500 Supercomputer
  • 1. Platz
  • 500. Platz

    • 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.

    Die Zunahme der Rechenleistung folgt dem Mooreschen Gesetz.

    Frontier (erstes ExaFLOP-System der TOP500)
    Fugaku Supercomputer

    Die schnellsten Supercomputer weltweit (Stand: November 2024):[2]

    1. Vereinigte Staaten El Capitan des Lawrence Livermore National Laboratory mit 1,742 EFLOPS.
    2. Vereinigte Staaten Frontier des Oak Ridge National Laboratory mit 1,353 EFLOPS.
    3. Vereinigte Staaten Aurora des Argonne National Laboratory mit 1,012, EFLOPS.
    4. Vereinigte Staaten Eagle der Microsoft Corporation mit 561,2 PFLOPS.
    5. Italien HPC6 (Eni S.p.A.): 477,9 PFLOPS
    6. Japan Fugaku des RIKEN Center for Computational Science mit 442,0 PFLOPS
    7. Alps des CSCS mit 434,9 PFLOPS.
    8. LUMI des EuroHPC mit 379,7 PFLOPS.
    9. Italien Leonardo des EuroHPC mit 241,2 PFLOPS.
    10. Vereinigte Staaten Tuolumne des Lawrence Livermore National Laboratory mit 208,1 PFLOPS.

    Die schnellsten Supercomputer in der EU, in Klammern weltweiter Platz (Stand: November 2024):[2]

    1. (5) Italien HPC6 (Eni S.p.A.): 477,9 PFLOPS
    2. (8) LUMI (EuroHPC): 379,7 PFLOPS.
    3. (9) Italien Leonardo (EuroHPC): 241,2 PFLOPS.
    4. (11) Spanien MareNostrum 5 ACC (EuroHPC): 175,3 PFLOPS.
    5. (18) JETI - JUPITER Exascale Transition Instrument ((FZJ)): 83,1 PFLOPS.
    6. (18) Gefion (Danish Centre for AI Innovation): 66,6 PFLOPS.
    7. (22) Frankreich CEA-HE (CEA): 64,3 PFLOPS.
    8. (27) Frankreich Jean Zay H100 (IDRIS-GENCI): 52,2 PFLOPS.
    9. (29) Niederlande ISEG (Nebius AI): 46,5 PFLOPS.
    10. (30) Frankreich Adastra (GENCI-CINES): 46,1 PFLOPS.

    Die schnellsten Supercomputer in Deutschland, in Klammern weltweiter Platz (Stand: November 2024):[2]

    1. (18)  Nordrhein-Westfalen JETI - JUPITER Exascale Transition Instrument (Forschungszentrum Jülich|(FZJ)): 83,1 PFLOPS.
    2. (33)  Nordrhein-Westfalen JUWELS Booster Module (FZJ): 44,1 PFLOPS
    3. (51)  Sachsen Capella (TU Dresden): 24,1 PFLOPS
    4. (50)  Bayern SuperMUC NG (Leibniz-Rechenzentrum): 19,5 PFLOPS
    5. (52)  Baden-Württemberg Hawk (HLRS): 19,3 PFLOPS
    6. (63)  Bayern SuperMUC NG Phase 2 (Leibniz-Rechenzentrum): 17,1 PFLOPS
    7. (79)  Bayern Helma (Universität Erlangen): 17,0 PFLOPS
    8. (108)  Hessen 43 (Hessian.AI): 11,3 PFLOPS
    9. (115)  Hamburg Levante (DKRZ): 10,1 PFLOPS
    10. (128)  Hessen SX-Aurora TSUBASA (Deutscher Wetterdienst): 9,4 PFLOPS

    Die schnellsten Supercomputer in der Schweiz, in Klammern weltweiter Platz (Stand: November 2024):[2]

    1. (7) Alps (CSCS): 434,9 PFLOPS
    2. (61) Piz Daint (CSCS) benannt nach einem Berg in Graubünden - Cray XC50 mit 361.760 auf 2,6 GHz getakteten Xeon-Prozessoren: 21,2 PFLOPS[3]
    3. (102) Kuma (Ecole Polytechnique Federale de Lausanne): 12,0 PFLOPS
    4. (346) Alps (CSCS): 3,08 PFLOPS
    5. (483) A17A (Software Company MSW): 2,35 PFLOPS

    Die schnellsten Supercomputer in Österreich, in Klammern weltweiter Platz (Stand: November 2024):[2]

    1. (50) Phase 1 (MUSICA): 24,2 PFLOPS
    2. (398) VSC-4: 2,7 PFLOPS[4]

    Der Vorgänger des VSC-4, der VSC-3, hat rund 600 TFLOPS und über 32.000 Prozessoren. Der VSC-3 erreichte mit seinem außergewöhnlichen Kühlsystem den 86. Platz im Green500-Ranking.[5]

    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.[6]

    Die Leistung und Anzahl der Supercomputer in den TOP500 aufgeschlüsselt nach Ländern (Stand: November 2024):[7]

    Land Leistung PFLOPS Anzahl
     Vereinigte Staaten 6475,6 172
     Japan 940,7 34
     Italien 849,1 14
     Schweiz 437,5 5
     Deutschland 405,3 41
     Finnland 391,4 3
     Volksrepublik China 316,7 62
     Frankreich 298,0 24
     Spanien 221,9 3
     Südkorea 213,1 13
     Taiwan 103,5 7
     Niederlande 98,4 10
     Saudi-Arabien 96,0 7
     Vereinigtes Königreich 84,8 14
    Russland 71,5 6
     Vereinigte Arabische Emirate 68,2 3
     Brasilien 67,9 9
     Dänemark 66,6 1
     Polen 65,8 8
     Schweden 63,0 8
     Australien 55,6 4
     Israel 41,5 1
     Kanada 38,9 9
     Indien 34,0 7
     Österreich 26,9 2
     Norwegen 23,4 6
     Singapur 23,2 4
     Thailand 22,0 2
     Tschechien 18,0 3
     Irland 11,4 4
     Island 10,5 1
     Luxemburg 10,5 1
     Türkei 7,4 2
     Bulgarien 7,0 2
     Slowenien 6,9 2
     Argentinien 5,4 1
     Portugal 4,0 1
     Marokko 3,2 1
     Ungarn 3,1 1
     Belgien 2,7 1

    Dies ist eine Liste der jeweils schnellsten Supercomputer ihrer Zeit. Eingetragen sind die Supercomputer, die als die schnellsten zum Zeitpunkt der Erstellung angesehen wurden, bzw. die die Nr. 1 der jeweils dann gültigen TOP500-Liste waren.

    Jahr Land Hersteller Computer Performance Referenz
    1938  Deutsches Reich Zuse Z1 1.00 IPS [8]
    1941 Z3 20.00 IPS [9]
    1946  Vereinigte Staaten University of Pennsylvania ENIAC 5.00 kIPS [10]
    1951 Massachusetts Institute of Technology Whirlwind I 20.00 kIPS [11]
    1958 IBM AN/FSQ-7 75.00 kIPS [12]
    1960  Vereinigte Staaten 7090 229.00 kIPS [13]
    UNIVAC LARC 250.00 kIPS [14]
    1961  Vereinigte Staaten IBM 7030 Stretch 1.20 MIPS [15]
    1962  Vereinigtes Königreich University of Manchester Atlas 1.00 MFLOPS [16]
    1964  Vereinigte Staaten CDC 6600 3.00 MFLOPS [17]
    1969 7600 36.00 MFLOPS [18]
    1974 STAR-100 100.00 MFLOPS [19]
    1976 Cray Cray-1 160.00 MFLOPS [20]
    1980 CDC Cyber 205 400.00 MFLOPS [21]
    1983 Cray X-MP/4 713.00 MFLOPS* [22]
    1985  Vereinigte Staaten Cray Cray-2 1.41 GFLOPS* [23]
    1988 Y-MP/832 2.14 GFLOPS* [22]
    1990  Japan Fujitsu VP2600/10 4.00 GFLOPS* [22]
    1992 NEC SX-3/44 20.00 GFLOPS* [22]
    1993  Vereinigte Staaten Thinking Machines CM-5/1024 59.70 GFLOPS* [24]
     Japan Fujitsu Numerical Wind Tunnel 124.20 GFLOPS* [25]
    1994  Vereinigte Staaten Intel Paragon XP/S 140 143.40 GFLOPS* [26]
     Japan Fujitsu Numerical Wind Tunnel 170.00 GFLOPS* [25]
    1996 Hitachi SR2201 232.40 GFLOPS* [27]
    CP-PACS 368.20 GFLOPS* [28]
    1997  Vereinigte Staaten Intel ASCI Red 1.06 TFLOPS* [29]
    2000 IBM ASCI White 4.93 TFLOPS* [30]
    2001 7.20 TFLOPS*
    2002  Japan NEC Earth Simulator 35.86 TFLOPS* [31]
    2004  Vereinigte Staaten IBM Blue Gene/L 70.72 TFLOPS* [32]
    2005 136.80 TFLOPS*
    280.60 TFLOPS*
    2007 478.20 TFLOPS*
    2008  Vereinigte Staaten IBM Roadrunner 1.02 PFLOPS* [33]
    1.10 PFLOPS*
    2009 Cray Jaguar 1.75 PFLOPS* [34]
    2010  Volksrepublik China Universität für Wissenschaft und Technik der Landesverteidigung Tianhe-1A 2.57 PFLOPS* [35]
    2011  Japan Fujitsu K computer 10.51 PFLOPS* [36]
    2012  Vereinigte Staaten IBM Sequoia (Blue Gene/Q) 16.32 PFLOPS* [37]
    Cray Titan 17.59 PFLOPS* [38]
    2013  Volksrepublik China Universität für Wissenschaft und Technik der Landesverteidigung Tianhe-2 33.86 PFLOPS* [39]
    2016 NRCPC Sunway TaihuLight 93.01 PFLOPS* [40]
    2018  Vereinigte Staaten IBM Summit 122.30 PFLOPS* [41]
    2019 148.60 PFLOPS* [42]
    2020  Japan Fujitsu Fugaku 415.53 PFLOPS* [43]
    442.01 PFLOPS*
    2021
    2022  Vereinigte Staaten HPE Frontier 1.10 EFLOPS* [44]
    2023 1.19 EFLOPS*
    2024 1.35 EFLOPS*
    2024  Vereinigte Staaten HPE El Capitan 1.74 EFLOPS* [45]

    Alle Supercomputer dieser Liste werden mit Linux-Derivaten betrieben (Stand: November 2024).[46] Im November 2017 fiel der letzte Supercomputer ohne Linux aus der Liste – er hatte IBM AIX als Betriebssystem.[47]

    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.[48] Der Energiebedarf des Kühlsystems bleibt dabei unberücksichtigt.[49] Die Energiekosten sind ein bedeutender Faktor im Betrieb von Supercomputern und sind ein bedeutender Anreiz für Innovationen im Bereich der Energieeffizienz. Die benötigte elektrische Energie der Computer wird nahezu vollständig in Wärme umgesetzt, darüber hinaus wird zusätzliche Energie für die Wärmeabfuhr benötigt. Die Abwärme kann beispielsweise benutzt werden, um im Winter Gebäude oder Gewächshäuser zu beheizen.

    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).[50] 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.[51]

    (in Klammern weltweiter Platz der TOP500) (Stand: November 2024)[52]

    Werte in GigaFLOPS/Watt:

    1. (224) Jedi: 72,7
    2. (122) Frankreich ROMEO: 70,9
    3. (442) Frankreich Adastra2: 69,1
    4. (128) Vereinigtes Königreich Isambard-AI phase 1: 68,8
    5. (51) Capella: 68,1
    6. (18) JETI: 68,0
    7. (69) Helios: 67,0
    8. (371) Vereinigte Staaten Henri: 65,4
    9. (340) HoreKa-Teal: 63,0
    10. (49) Vereinigte Staaten rzAdams: 62,8

    (in Klammern weltweiter Platz der TOP500) (Stand: November 2024)[52]

    Werte in GigaFLOPS/Watt:

    1. (224) Jedi: 72,7
    2. (122) Frankreich ROMEO: 70,9
    3. (442) Frankreich Adastra2: 69,1
    4. (51) Capella: 68,1
    5. (18) JETI: 68,0
    6. (69) Helios: 67,0
    7. (340) HoreKa-Teal: 63,0
    8. (121) Schweden Dardel GPU: 59,0
    9. (30) Frankreich Adastra: 58,0
    10. (6) Italien HPC6: 58,0
    1. ↑ HPL – A Portable Implementation of the High-Performance Linpack Benchmark for Distributed-Memory Computers. Abgerufen am 22. Oktober 2013 (englisch).
    2. ↑ a b c d e TOP500 Supercomputer Sites. Abgerufen am 19. November 2024 (englisch).
    3. ↑ www.macprime.ch Abgerufen am 24. November 2014
    4. ↑ Österreichischer Supercomputer VSC-4 (Seite nicht mehr abrufbar, festgestellt im Januar 2023. Suche in Webarchiven)  Info: Der Link wurde automatisch als defekt markiert. Bitte prüfe den Link gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.
    5. ↑ VSC-3 GREEN500 Ranking. Archiviert vom Original (nicht mehr online verfügbar); abgerufen am 17. Juli 2019.
    6. ↑ Neuer Supercomputer für die Wiener Wissenschaft. Technische Universität Wien, 21. Juni 2011, abgerufen am 25. Juni 2018.
    7. ↑ Statistiken der TOP500. Abgerufen am 20. November 2024.
    8. ↑ History of Computers and Computing, Birth of the modern computer, Relays computer, Konrad Zuse. In: history-computer.com. Abgerufen am 1. März 2020 (englisch).
    9. ↑ Helmut Reinhardt: Automatisierungstechnik : theoretische und gerätetechnische Grundlagen, SPS. Springer, Berlin 1996, ISBN 3-540-60626-2, S. 241.
    10. ↑ Brendan I. Koerner: How the World's First Computer Was Rescued From the Scrap Heap. In: Wired. 25. November 2014, abgerufen am 28. Februar 2020 (englisch).
    11. ↑ R. R. Everett: The Whirlwind I computer. In: Papers and Discussions Presented at the December 10–12, 1951, Joint AIEE-IRE Computer Conference: Review of Electronic Digital Computers. ACM, 1951, S. 70–74, doi:10.1145/1434770.1434781 (Online).
    12. ↑ IBM AN/FSQ-7. In: old-computers.com. Abgerufen am 29. Februar 2020 (englisch).
    13. ↑ IBM Archives: 7090 Data Processing System. In: IBM. 23. Januar 2003, abgerufen am 28. Februar 2020 (englisch).
    14. ↑ LARC Links. In: people.cs.clemson.edu. Abgerufen am 1. März 2020 (englisch).
    15. ↑ David Padua: Encyclopedia of Parallel Computing. Springer, New York 2011, ISBN 978-0-387-09766-4, S. 406.
    16. ↑ Simon Hugh Lavington: A History of Manchester Computers. 2nd Auflage. British Computer Society, Swindon 1975, ISBN 978-1-902505-01-5.
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    18. ↑ Gordon Bell: CDC 7600. In: Microsoft Research. Abgerufen am 29. Februar 2020 (englisch).
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    20. ↑ Company History. In: Cray. Archiviert vom Original am 12. Juli 2014; abgerufen am 29. Februar 2020 (englisch).
    21. ↑ PDS: The Performance Database Server (Linpack). In: performance.netlib.org. Archiviert vom Original am 8. August 2021; abgerufen am 13. September 2020 (englisch).  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.
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    50. ↑ Green 500 – June 2017. Abgerufen am 15. November 2017.
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