第54届超算TOP500排名，中美各自以数量和性能领先

Posted 2022-03-12 Hardy晗狄

 

 

在第54版TOP500排名中(2019.11发布)，中国和美国尽管在不同类别中也保持了其统治地位。同时，基于高性能Linpack(HPL)基准的500个系统的总体性能持续提高至目前的1.65 exaflops。而且该列表的入门门槛从2019年6月发布的1.02 petaflops增加到1.14 petaflops。

 

排名靠前的超算系统

TOP500列表排名靠前的系统很大程度上保持不变。实际上，前10个系统与之前的排名相同。

Summit和Sierra仍位居前两名。两者都是IBM制造的采用Power9 CPU和NVIDIA Tesla V100 GPU的超级计算机。橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratory’s Summit)的Summit系统以148.6 petaflops的HPL结果获得了最高荣誉。

排名第二的是劳伦斯·利弗莫尔国家实验室(Lawrence Livermore National Laboratory)的Sierra系统，测试结果为94.6 petaflops。

紧随其后的是Sunway TaihuLight超级计算机，其HPL标记为93.0 petaflops。TaihuLight由中国国家并行计算机工程与技术研究中心(NRCPC)开发，并安装在无锡国家超级计算中心。它仅仅由Sunway的SW26010处理器组成。

天河2A(银河2A)是由中国国防科技大学(NUDT)开发并部署在中国广州国家超级计算机中心，它以61.4 petaflops性能排名第四。它由Intel Xeon CPU和Matrix-2000加速器组成。

 

排名第五的是安装在德克萨斯大学的德克萨斯高级计算中心的Frontera超算系统，它由Dell C6420系统组成，其HPL结果为23.5 petaflops。它仅由Xeon Platinum处理器提供动力。

 

排名第六的是安装在瑞士卢加诺的瑞士国家超级计算中心(CSCS)中Piz Daint，这是一台Cray XC50超级计算机，它的性能为21.2 petaflops，仍然是欧洲功能最强大的系统。

 

排名第七的是安装在Los Alamos国家实验室和Sandia国家实验室操作的Cray XC40系统Trinity。它由Intel Xeon和Xeon Phi处理器组成，提供70.2 petaflops的HPL基准性能。

排在第八位的是安装在日本国立先进工业科学技术研究院(AIST)的AI Bridging Cloud Infrastructure(ABCI)，它由富士通提供并配备了Intel Xeon Gold处理器和NVIDIA Tesla V100 GPU，HPL结果达到了19.9 petaflops。

 

安装在慕尼黑附近加兴的Leibniz-Rechen zentrum (莱布尼兹超级计算中心)的SuperMUC-NG系统以19.5 petaflops排名第九。它由联想提供并由Intel Platinum Xeon处理器提供计算能力。

Lassen超级计算机排名第10，提供了18.2 petaflops计算性能。Lassen安装在劳伦斯·利弗莫尔国家实验室，它是机密Sierra系统影子系统，并与Sierra共享相同的IBM Power9和NVIDIA V100 GPU架构。

 

在TOP500列表中，功能最强大的新型超级计算机是AiMOS，它显示在第24位，HPL结果为8.0 petaflops。它由IBM构建并安装在Rensselaer理工学院计算创新中心(CCI)，AiMOS与Summit，Sierra和Lassen一样，它配备了Power9 CPU和NVIDIA V100 GPU计算和加速部件。 

 

地域分解

 

在中国，TOP500超算系统安装数量一直在增加，目前为227个，而在六个月前为219个。系统中有45.6%目前在中国。在美国系统所占份额保持在23.4%。

同时，美国系统为118。但是，美国超算系统平均性能要比中国高的多大，占该列表总性能的37.1％。中国以32.3％的性能表现紧随其后。相比六个月前，这种性能差距有所缩小。2019年6月的榜单上，美国占榜单总性能表现的38.4％，中国占29.9％。

 

日本在TOP500系统中排名第三，超算系统数量为29，其次是法国为18，德国为16，荷兰为15，爱尔兰为14，英国为11，其他所有国家均在个位数中。

 

供应商份额

 

就安装数量而言，排名前三的系统供应商分别是联想(174)，曙光(71)和浪潮(65)。Cray(36)排名第四名，而HPE(35)排名第五名。但需要注意，Cray现在是HPE的一部分，因此将它们的系统数量加在一起就跟曙光数量一样多。

 

在芯片级别，英特尔继续保持主导地位。英特尔处理器应用于500个系统中的470个系统中，分为多核Xeon和Xeon Phi硬件。IBM排名第二，在14个超算系统中，其中10个具有Power CPU，4个具有Blue Gene / PowerPC CPU，在当前TOP500列表中只有3个系统采用AMD处理器。

 

现在有2台超算系统基于ARM处理器，一个是在Sandia国家实验室部署的Astra系统，该系统配备了Marvell的ThunderX2处理器，另一个是Fujitsu的A64FX原型系统，该系统是RIKEN的Fugaku(Post-K)百亿亿次级系统的前身。

 

NVIDIA是加速器的主要供应商。在145个加速超算系统中，有136个采用NVIDIA GPU。在6个月前上一版TOP500列表中，就有134个加速系统采用NVIDIA GPU加速。

 

网络互联份额

 

以太网在TOP500系统份额为52％(258个超算系统中使用)，而InfiniBand份额为28％(140个系统)。但是，从性能的角度来看，结果恰恰相反的，基于InfiniBand的计算机占TOP500总体性能的40％，基于以太网的计算机占29％。采用定制化互连技术的超算系统仅有46个，在TOP500列表中性能只占22％。

 

Green500结果

 

相比六个月前，用于衡量世界顶级超级计算机能源效率的相关Green500清单发生了很大变化。Green500列表排在第一位的是上述的A64FX原型超级计算机，其输出功率为16.9 gigaflops/watt。排名第二的绿色产品是NA-1，它是采用PEZY-SC2处理器的Zettascaler机器，输出功率为16.3 gigaflops/watt。

排在第三位的Green500系统是IBM的新AiMOS系统，排名紧跟其后的是基于相同Power9 / NVIDIA V100设计的另外两个IBM系统，一是Satori系统(15.6 gigaflops /watt)，另一个是Summit (14.7 gigaflops /watt)。

Green500列表排名第五至十以次为AI Bridging Cloud Infrastructure，MareNostrum P9 CTE，TSUBAME 3.0，PANGEA III和Sierra系统。

 

HPCG结果

 

基于高性能共轭梯度(HPCG)基准，TOP500上排名最高的Summit和Sierra超级计算机也保持在列表的前两位。Summit达到了2.93 HPCG-petaflops，而Sierra达到了1.80 HPCG-petaflops。

 

关于TOP500列表

 

1993年6月在德国举行的一次小型会议上发布了第一版TOP500列表。出于好奇，作者决定在1993年11月更新了该列表，以了解排名如何变化。大约在那个时候起，TOP500列表就一直延续每年发布两次。