TOP500

El proyecto TOP500 clasifica y detalla los 500 sistemas computación no distribuida más potentes del mundo. El proyecto se inició en 1993 y publica una lista actualizada de las supercomputadoras, dos veces al año. La primera de estas actualizaciones siempre coincide con la International Supercomputing Conference en junio, y la segunda se presenta en la ACM/IEEE Supercomputing Conference en noviembre. El proyecto tiene como objetivo proporcionar una base confiable para rastrear y detectar tendencias en computación de alto rendimiento y basa sus clasificaciones en HPL,[1] una implementación portátil del Benchmark LINPACK escrito en Fortran para computadoras con memoria distribuida.

Crecimiento rápido del rendimiento de las supercomputadores, basado en los datos del sitio top500.org. La escala logarítmica vertical en GFLOPS.      Rendimiento combinado de las 500 mayores supercomputadoras      Supercomputadora más rápida      Supercomputadora en el puesto 500

La lista TOP500 está compilada por Jack Dongarra de la Universidad de Tennessee, Knoxville, Erich Strohmaier y Horst Simon del Centro Nacional de Computación Científica de Investigación Energética ( NERSC) y el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (LBNL), y, hasta su muerte en 2014, Hans Meuer de la Universidad de Mannheim, Alemania.

El proyecto se inicia en 1998 y publica una lista actualizada cada seis meses. La primera actualización de cada año se realiza en junio, coincidiendo con la International Conference, y la segunda actualización se realiza en noviembre en la IEEE Supercomputer Conference.

Actualmente, la última lista TOP500 es la 59, publicada en junio de 2022. Desde junio de 2022, la Frontier de Estados Unidos es la supercomputadora más poderosa del mundo, alcanzando 1102 petaFlops (1,1 exaFlops) en los benchmark LINPACK.[2] Los Estados Unidos tienen, con diferencia, la mayor parte de la potencia informática total de la lista (casi el 50 %),[3] mientras que China actualmente lidera la lista en número de sistemas con 173 supercomputadoras, con Estados Unidos no muy lejos en el segundo lugar.

El proyecto TOP500 incluye también la lista Green500 y HPCG benchmark.

Historia del proyecto

Al inicio de la década de los 90 se necesita una definición del rendimiento de un supercomputador para producir estadísticas comparables. Tras experimentar con diversas métricas basadas en el número de procesadores, en 1992 surge la idea de utilizar un listado de los sistemas en producción como base de la comparativa, en la University of Mannheim.

Un año después, Jack Dongarra se une al proyecto aportando el benchmark Linpack. En mayo de 1993, se crea la primera versión de prueba basada en datos publicados en Internet:[4]

Desde 1998, las prestaciones de los sistemas ubicados en el primer puesto ha crecido sostenidamente, cumpliendo la ley de Moore y duplicando el rendimiento cada, aproximadamente, 14 meses. En junio de 2013, el sistema más rápido, el Tianhe-2 con un rendimiento pico[5] de 54,9 PFlops, es más de 419.100 veces más rápido que el sistema más rápido en noviembre de 1993, la Connection Machine CM-5/1024 (2048 núcleos) con un pico teórico de 131 GFlops.[6]

Información del proyecto

Para medir el rendimiento de los sistemas se utiliza el benchmark,[7] una versión portable del benchmark Linpack para ordenadores de memoria distribuida. Hay que destacar que la lista no incluye sistemas basados en computación GRID. Todas las listas publicadas desde el inicio del proyecto están publicadas en la página web del proyecto , por lo que no tiene sentido copiar esa información a otro sitio.

A junio de 2022, la nueva supercomputadora número uno, Frontier, también es el sistema número 2 en la lista Green500 con el sistema número uno en Green 500 siendo el sistema de prueba para Frontier.[8] Los 4 sistemas principales de la lista Green 500 de junio de 2022 son sistemas que utilizan CPU AMD y aceleradores AMD. Microsoft vuelve a estar en la lista con cinco instancias de Microsoft Azure (que usan Ubuntu, por lo que todas las supercomputadoras aún están basadas en Linux), con CPU y GPU de los mismos proveedores, la más rápida anteriormente ocupó el puesto 10.[9] Y Amazon con una instancia de AWS previamente clasificada en el puesto 40. El número de supercomputadoras basadas ​​en ARM es de hasta 6, todos menos uno[10] basados en la misma CPU Fujitsu que en el número 2, el siguiente ocupaba el puesto 13, ahora en el 20.[11]

A partir de junio de 2022, AMD tiene 5 sistemas en el top 10 e IBM tiene 2 sistemas junto con Fujitsu, Intel y Sunway, cada uno con un sistema en el top 10. La lista de junio de 2022 también es la primera vez que un acelerador diseñado por AMD llega al top 10, donde en las listas anteriores Nvidia era el principal fabricante de aceleradores si la supercomputadora los tenía.

Lista de junio de 2022
Diez primeras posiciones de la 55 lista TOP500, en junio de 2022[12]
Posición Rmax
Rpeak
(PFLOPS)		 Nombre Modelo Tipo de procesador Interconexión Ensamblador Fabricante Sitio
País		 Año Sistema operativo
1 Nuevo 1102,00
1685,65		 Frontier HPE Cray EX235a 591.872
(9.248 × 64 núcleos EPYC 64C de 3ra. generación optimizada @2,0 GHz)		 36,992 × 220 AMD Instinct MI250X Slingshot-11 HPE Oak Ridge National Laboratory
Bandera de Estados Unidos Estados Unidos		 2022 Linux (HPE Cray OS)
2 Decrecimiento (1) 442,01
537,21		 Fugaku Supercomputadora Fugaku 7.630.848
(158.976 × 48 núcleos Fujitsu A64FX @2,2 GHz)		 0 Tofu interconnect D Fujitsu RIKEN Center for Computational Science
JapónBandera de Japón Japón		 2020 Linux (RHEL)
3 Nuevo 151,90
214,35		 LUMI HPE Cray EX235a 75.264
(1.176 × 64 núcleos EPYC 64C de 3.ª generación optimizada @2,0 GHz)		 4704 × 220 AMD Instinct MI250X Slingshot-11 HPE EuroHPC JU
 Unión Europea,
localización: Kajaani, Finlandia.		 2022 Linux (HPE Cray OS)
4 Decrecimiento (2) 148,6
200,795		 Summit IBM Power System
AC922		 202.752
(9.216 × 22 núcleos IBM POWER9 @3,07 GHz)		 27.648 × 80 Nvidia Tesla V100 InfiniBand EDR IBM Oak Ridge National Laboratory
Bandera de Estados Unidos Estados Unidos		 2018 Linux (RHEL 7.4)
5 Decrecimiento (3) 94,64
125,712		 Sierra IBM Power System
S922LC		 190.080
(8.640 × 22 núcleos IBM POWER9 @3,1 GHz)		 17.280 × 80 Nvidia Tesla V100 InfiniBand EDR IBM Lawrence Livermore National Laboratory
Bandera de Estados Unidos Estados Unidos		 2018 Linux (RHEL)
6 Decrecimiento (4) 93,015
125,44		 Sunway
TaihuLight		 Sunway MPP 10.649.600
(40.960 × 260 núcleos Sunway SW26010 @1,45 GHz)		 0 Sunway[13] NRCPC Centro Nacional de Supercomputación en Wuxi
ChinaBandera de la República Popular China China[13]		 2016 Linux (RaiseOS 2.0.5)
7 Decrecimiento (5) 64,59
89,795		 Perlmutter HPE Cray EX235n  ? × ? núcleos AMD Epyc 7763 64-core @2,45 GHz  ? × 108 Nvidia Ampere A100 Slingshot-10 HPE NERSC
Bandera de Estados Unidos Estados Unidos		 2021 Linux (HPE Cray OS)
8 Decrecimiento (6) 63,46
79,215		 Selene Nvidia 71.680
(1.120 × 64 núcleos AMD Epyc 7742 @2,25 GHz)		 4.480 × 108 Nvidia Ampere A100 Mellanox HDR Infiniband Nvidia Nvidia
Bandera de Estados Unidos Estados Unidos		 2020 Linux (Ubuntu 20.04.1)
9 Decrecimiento (7) 61,445
100,68		 Tianhe-2 TH-IVB-FEP 427.008
(35.584 × 12 núcleos Intel Xeon E5–2692 v2 @2,2 GHz)		 35.584 × Matrix-2000[14] 128-core TH Express-2 NUDT National Supercomputer Center in Guangzhou
ChinaBandera de la República Popular China China		 2013 Linux ([Kylin]])
10 Nuevo 46,10
61,61		 Adastra HPE Cray EX235a 21.632
(338 × 64 núcleos EPYC 64C de 3.ª generación optimizada @2,0 GHz)		 1352 × 220 AMD Instinct MI250X Slingshot-11 HPE Grand Equipement National de Calcul Intensif - Centre Informatique National de l'Enseignement Suprieur (GENCI-CINES)
Bandera de Francia Francia		 2022 Linux (HPE Cray OS)

Leyenda

  • Posición - Posición en el ranking Top500. En la tabla TOP500, los equipos están ordenados primero por su valor Rmax. En el caso de prestaciones equivalentes (valor Rmax) para equipos diferentes, hemos optado por ordenar por Rpeak. Para los sitios que tienen el mismo equipo, el orden es por el tamaño de la memoria y, a continuación en orden alfabético.
  • Rmax - La más alta puntuación medida usando el benchmark Linpack. Este es el número que se utiliza para clasificar a las computadoras. Se mide en miles de billones de operaciones de coma flotante por segundo, es decir, Petaflops.
  • Rpeak - Este es el rendimiento máximo teórico del sistema. Medido en PetaFLOPS.
  • Nombre - Algunos supercomputadoras son únicos, al menos en su ubicación, y por lo tanto bautizado por su propietario.
  • Modelo - La plataforma de la computadora que se comercializa.
  • Ensamblador - El fabricante de la plataforma y el hardware.
  • Sitio - El nombre de la instalación de la supercomputadora de funcionamiento.
  • País - El país donde tenga su sede el equipo.
  • Año - El año de instalación /última actualización importante.
  • Sistema operativo - El sistema operativo que usa la máquina.

Otros rankings

Por países

La que sigue es una tabla que representa el número de computadoras por país en cada lista TOP500.

Supercomputadoras en la lista TOP500 por país (a noviembre de 2021)[15]
País o territorio Sistemas
Bandera de la República Popular China China
173
Bandera de Estados Unidos Estados Unidos
149
Bandera de Japón Japón
32
Bandera de Alemania Alemania
26
Bandera de Francia Francia
19
Bandera de Canadá Canadá
11
Bandera del Reino Unido Reino Unido
11
Bandera de Corea del Sur Corea del Sur
7
Bandera de Rusia Rusia
7
Bandera de Italia Italia
6
Bandera de Arabia Saudita Arabia Saudita
6
Bandera de Brasil Brasil
5
Bandera de Suecia Suecia
4
Bandera de Polonia Polonia
4
Bandera de Australia Australia
3
Bandera de la India India
3
Bandera de Suiza Suiza
3
Bandera de Finlandia Finlandia
3
Bandera de Emiratos Árabes Unidos Emiratos Árabes Unidos
2
Bandera de Taiwán Taiwán
2
Bandera de Luxemburgo Luxemburgo
2
Bandera de Eslovenia Eslovenia
2
Bandera de República Checa República Checa
2
Bandera de Noruega Noruega
1
Distribución de Supercomputadoras en la lista TOP500 por país y por año
País/Región Nov 2021[16] Jun 2021[17] Nov 2020[18] Jun 2020[19] Nov 2019[20] Jun 2019[21] Nov 2018[22] Jun 2018[23] Nov 2017[24] Jun 2017[25] Nov 2016[26] Jun 2016[27] Nov 2015[28] Jun 2015[29] Nov 2014[30] Jun 2014[31] Nov 2013[32] Jun 2013[33] Nov 2012[34] Jun 2012[35] Nov 2011[36] Jun 2011[37] Nov 2010[38] Jun 2010[39] Nov 2009[40] Jun 2009[41] Nov 2008[42] Jun 2008[43] Nov 2007[44]
Bandera de la República Popular China China17318821422622822022720620216017116810937617663667268746141242121151210
Bandera de Estados Unidos Estados Unidos149122113114117116109124143168171165199233231232264252251252263255274282277291290257283
Bandera de Unión Europea Unión EuropeaNANANA798792919386999593941221101038997899695109108126137134140169133
Bandera de Japón Japón3234342929283136353327293740323028303235302626181615172220
Bandera de Francia Francia1916181918201818181820181827302722232122232526272623263417
Bandera de Alemania Alemania2623171616131721212831263337262220191920203026242729254631
Bandera de los Países Bajos Países Bajos11161515151369643323553200012433356
Bandera de Irlanda Irlanda11414141413127421300012003311111110
Bandera de Canadá Canadá111112129896561166691091110986798225
Bandera del Reino Unido Reino Unido1111121011182022151713111829303023292425272725384544465348
Bandera de Italia Italia665755656865443556784567661166
Bandera de Brasil Brasil56443311023466443323222110211
Bandera de Singapur Singapur14444532111100000001122111001
Bandera de Noruega Noruega13332011111112333333013222223
Bandera de Arabia Saudita Arabia Saudita66533334465567443433346442000
Bandera de Corea del Sur Corea del Sur753335675847109985443343120111
Bandera de Australia Australia32223555443546965576464111111
Bandera de Finlandia Finlandia32221211232522322231121321115
Bandera de la India India333223454459111199121185224536869
Bandera de Rusia Rusia73223234335778955885512111185897
Bandera de Suecia Suecia432222435545355357643568710897
Bandera de Suiza Suiza33322423334366765441344554467
Bandera de Taiwán Taiwán223222211000011111332200012311
Bandera de Emiratos Árabes Unidos Emiratos Árabes Unidos22222000000000000001000000000
Bandera de Austria Austria11111100233511111111221285000
Bandera de Hong Kong Hong Kong01111100000011112100001111000
Bandera de Polonia Polonia44211144567667222345656534631
Bandera de España España11112222111122222324323365679
Bandera de República Checa República Checa22011111111111000000000000000
Bandera de Sudáfrica Sudáfrica00000321111100000001100110100
Bandera de Dinamarca Dinamarca00000100022222211111222300301
Bandera de Nueva Zelanda Nueva Zelanda00000011113110000000005785461
Bandera de México México00000000100011000010000001100
Bandera de Bélgica Bélgica00000000011201121112122011221
Bandera de Bulgaria Bulgaria11000000000011000000000011100
Bandera de Croacia Croacia00000000000010000000000000000
Bandera de Hungría Hungría00000000000011100000000000000
Bandera de Grecia Grecia00000000000001000000000000000
Bandera de Israel Israel00000000000001222213320221100
Bandera de Malasia Malasia00000000000001110000000011123
Bandera de Eslovaquia Eslovaquia00000000000000000011000000000
Bandera de Eslovenia Eslovenia22000000000000000000001111110
Bandera de Turquía Turquía00000000000000000000000100002
Bandera de Chipre Chipre00000000000000000000000000010
Bandera de Egipto Egipto00000000000000000000000000011
Bandera de Indonesia Indonesia00000000000000000000000000001
Bandera de Luxemburgo Luxemburgo22000000000000000000000000001
Bandera de Marruecos Marruecos11100000000000000000000000000

Máquinas que han ocupado el número 1

Número de sistemas

Por número de sistemas a junio de 2021:[52]

Primeros cinco aceleradores/co-procesadores
Acelerador Sistemas
NVIDIA TESLA V100 (Launched: 2017)
80
NVIDIA AMPERE A100 (Launched: 2020)
15
NVIDIA TESLA V100 SXM2 (Launched: 2017)
12
NVIDIA TESLA P100 (Launched: 2016)
8
NVIDIA AMPERE A100 SXM2 40 GB (Launched: 2020)
5
Primeros cinco fabricantes por cantidad de sistemas
Fabricantes Sistemas
Lenovo
184
Inspur
58
Sugon
45
Hewlett Packard Enterprise
39
Atos
36
Primeros cinco sistemas operativos
Sistema operatio Sistemas
Linux
264
CentOS
89
Cray Linux Environment
31
Bullx SCS
12
Red Hat Enterprise Linux
12

Nota: Todos los sistemas operativos de los sistemas TOP500 están basados en la familia Linux, pero este Linux es Linux genérico.

Sunway TaihuLight es el sistema con más núcleos de CPU (10 649 600). Tianhe-2 tiene la mayor cantidad de GPU/núcleos aceleradores (4 554 752). Fugaku es el sistema con el mayor consumo de energía con 29,9 megavatios.

Grandes máquinas que no están en la lista

Algunos sistemas principales no están en la lista. Un ejemplo destacado es Blue Waters de la NCSA, que anunció públicamente la decisión de no participar en la lista[53] porque no creen que indique con precisión la capacidad de ningún sistema para realizar un trabajo útil.[54] Otras organizaciones deciden no incluir sistemas en la lista por razones de seguridad o competitividad comercial. Un ejemplo de ello es la supercomputadora OceanLight del Centro Nacional de Supercomputación en Qingdao, completada en marzo de 2021, que se presentó y ganó el Premio Gordon Bell. La computadora es una computadora exaflop, pero no se envió a la lista TOP500; la primera máquina exaflop enviada a la lista TOP500 fue Frontier. Los analistas sospecharon que la razón por la que el NSCQ no presentó lo que de otro modo habría sido la primera supercomputadora a exaescala del mundo fue para evitar inflamar los sentimientos y temores políticos dentro de los Estados Unidos, en el contexto de la guerra comercial entre Estados Unidos y China.[55] No se incluyeron sistemas de uso específico que no son capaces o no ejecutan el benchmark, como las Riken MDGRAPE-3 y MDGRAPE-4. Un pod de Google Tensor Processing Unit v4 es capaz de alcanzar 1,1 exaflops de rendimiento máximo,[56] sin embargo, estas unidades están altamente especializadas para ejecutar cargas de trabajo de aprendizaje automático.

Computadoras y arquitecturas que salieron de la lista

IBM Roadrunner[57] ya no está en la lista (ni ningún otro que use el coprocesador Cell, o PowerXCell).

Aunque los sistemas basados ​​en Itanium alcanzaron el segundo puesto en 2004,[58][59] ahora no queda ninguno.

Del mismo modo procesador vectorial (no-SIMD) (basado en NEC, como el Earth Simulator que fue el más rápido en 2002[60]) también han desaparecido de la lista. Además, las computadoras Sun Starfire que ocupaban muchos lugares en el pasado ahora ya no aparecen.

Las últimas computadoras que no son Linux en la lista, – las dos AIX – que se ejecutan en POWER7 (en julio de 2017 en el puesto 494 y 495[61] originalmente 86 y 85), se eliminaron de la lista en noviembre de 2017.

Referencias
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  3. «Estadísticas de la lista | TOP500».
  4. Statistics on Manufacturers and Continents
  5. Rpeak – Es el rendimiento pico teórico del sistema, medido en Pflops.
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  7. HPL
  8. «Green500 Junio ​​2022». Consultado el 30 de mayo de 2022.
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  11. «Wisteria/BDEC-01 (Odyssey) - PRIMEHPC FX1000, A64FX 48C 2.2 GHz, interconexión Tofu D | TOP500». www.top500.org. Consultado el 28 de junio de 2021.
  12. «junio 2020 | TOP500 Supercomputer Sites». www.top500.org. Consultado el 22 de junio de 2020.
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