El projecte TOP500 és un rànquing dels 500 supercomputadors més potents del món realitzat per les següents entitats:[1]

Logo del projecte TOP500.
Potència computacional total dels 500 sistemes computacionals més potents del món, 1993-2014.
Potència computacional total dels 500 sistemes computacionals més potents del món en 2016.

El projecte s'inicia el 1993 i publica una llista actualitzada cada sis mesos. La primera actualització de cada any es realitza al juny, coincidint amb la International Supercomputer Conference, i la segona actualització es realitza al novembre en la IEEE SuperComputing Conference.

ObjectiusModifica

L'objectiu principal de la llista TOP500 és proporcionar una llista ordenada dels sistemes de propòsit general que són d'ús comú per a aplicacions de gamma alta. Els autors del Top500 es reserven el dret de verificar independentment, resultats LINPACK, i excloure els sistemes de la llista que no són vàlids o no són d'ús general. Amb sistema de propòsit general volem dir que el sistema informàtic ha de ser capaç de resoldre una àmplia varietat de problemes científics. Qualsevol sistema dissenyat específicament per resoldre el problema LINPACK de referència o tenir com a objectiu principal assolir una puntuació elevada en el rànquing Top500 serà desqualificat.[2][3]

HistòriaModifica

Les estadístiques en computadors d'altes prestacions són de gran interès per fabricants i usuaris.

Les persones volen saber on estan situats aquests computadors i les aplicacions que se'ls dona a aquests sistemes. Aquestes dades poden facilitar col·laboracions, intercanvi de dades i software, i poden ajudar a entendre millor el mercat de computadores d'altes prestacions.

Aquestes llistes estadístiques sobre supercomputadors van sorgir l'any 1986.[4] Cada any Hans Meuer havia publicat des d'aleshores valoracions de fabricants de sistemes dels computadors vectorials, basats principalment, en els computadors del Seminari de Supercomputadors a Mannheim.

Aquestes estadístiques consistien només en el nom del fabricant, i ben aviat van deixar de ser útils. Es requerien noves dades que reflectissin la diversificació dels supercomputadors,l'enorme diferència de rendiment computacional entre un computador de gamma baixa i un de gamma alta,l'increment de la disponibilitat dels sistemes de processat massivament parallel(MPP),i el fort increment del poder de còmput dels models de computadors de gamma alta d'estacions de treball (SMP).[5]

Per aportar un nou recopilatori estadístic, l'any 1993 es va decidir crear una llista amb els 500 computadors més potents. La llista es redacta dues vegades a l'any des de juny del 1993,amb l'ajut d'experts de computadors d'altes prestacions, científics computacionals, fabricants, i la comunitat d'Internet en general.

Informació a la llista top 500Modifica

A la pàgina web oficial del projecte TOP500 podem trobar una part de la informació referent als supercomputadors que formen o han format part d'aquest rànquing al llarg dels anys.

Per tal mantenir la llista el més breu possible, en la pàgina web només se'ns mostra una part de la informació:

  • Nworld - Posició en el TOP 500
  • Fabricants - fabricant o venedor
  • Ordinador - Tipus indicat pel fabricant o venedor
  • Lloc d'emplaçament - Client
  • Ubicació - Lloc i país
  • Any - Any d'instal·lació o de l'última gran actualització
  • Camp d'aplicació
  • #Proc. - Nombre de processadors (nuclis)
  • Rmax - Màxim rendiment LINPACK aconseguit
  • Rpeak - Rendiment teòric màxim
  • Nmax - Mida del problema per aconseguir assolir el rendiment màxim (Rmax)
  • N 1/2 - Mida del problema per a assolir la meitat del rendiment màxim (Rmax)

En cas de voler saber alguna cosa més d'algun supercomputador en qüestió, es pot accedir a la pàgina web de l'organització que posseeixi aquella màquina. A la web Top500.org podem trobar-ne els diferents enllaços.

Llista top 10 actualModifica

Top 10 Supercomputadors segons la 54ª llista TOP500 al Novembre de 2019[6]
Rànquing Nom País, any Processador Cores Rmax [TFlop/s] RPeak

[TFlop/s]

Sistema operatiu Xarxa

d'interconnexió

1 Summit   Estats Units, 2019 IBM POWER9 2.414.592 148.600 200.794,9 RHEL 7.4 Dual-rail Mellanox EDR Infiniband
2 Sierra   Estats Units, 2018 IBM POWER9 1.572.480 64.640 125.712 RHEL Dual-rail Mellanox EDR Infiniband
3 Sunway TaihuLight   Xina, 2016 Sunway SW26010 10.649.600 93.014,6 125.435,9 Sunway RaiseOS 2.0.5 Sunway
4 Tianhe-2A   Xina, 2018 Intel Xeon E5-2692v2 4.981.760 61.444,5 100.678,7 Kylin Linux TH Express-2
5 Frontera   Estats Units, 2019 Xeon Platinum 8280 448.448 23.516,4 38.745,9 CentOS Linux 7 Mellanox InfiniBand HDR
6 Piz Daint   Suïssa, 2018 Intel Xeon E5-2690v3 387.872 21.230 27.154,3 Cray Linux Environment Aries interconnect
7 Trinity   Estats Units, 2018 Intel Xeon Phi 7250 979.072 20.158,7 41.461,2 Cray Linux Environment Aries interconnect
8 Al Bridging Cloud Infrastructure (ABCI)   Japó, 2018 Xeon Gold 6148 391.680 19.880 32.576,6 Linux Infiniband EDR
9 SuperMUC-NG   Alemanya, 2018 Xeon Platinum 8174 305.856 19.476,6 26.873,9 SUSE Linux Enterprise Server 12 SP3 Intel Omni-Path
10 Lassen   Estats Units, 2019 IBM POWER9 288.288 18.200 23.047,2 RHEL Dual-rail Mellanox EDR Infiniband

Supercomputadors que han estat Nº 1 de la llista TOP500 (1994 - 2019)Modifica

Altres rànquings[11][12]Modifica

Països amb més supercomputadors que es troben al TOP500
País Supercomputadors
  Xina
228
  Estats Units
117
  Japó
29
  França
18
  Alemanya
16
  Països Baixos
15
  Irlanda
14
  Regne Unit
11
  Canadà
9
  Itàlia
5
Altres
38
Sistemes Operatius més utilitzats pels supercomputadors que es troben al TOP500
Sistema Operatiu Supercomputadors
Linux
248
CentOS
129
Cray Linux Environment
34
bullx SCS
16
TOSS
11
SUSE Linux Enterprise S11
7
Red Hat Enterprise Linux
7
RHEL 7.6
5
Altres
40

Aplicacions dels supercomputadorsModifica

  • Summit: el supercomputador més potent del món (actualment) el qual es va crear juntament amb Sierra, el segon més potent (en l'actualitat), encarregat d'investigació científica civil i està situal a Oak Ridge National Laboratory a Tennessee. Ocupa aproximadament dos camps de bàsquet i necessita 219km de cablejat per funcionar. Es fa servir per diferents camps científics que abarquen cosmologia, medicina i climatologia.
  • Sierra: destinat a fer simulacions d'armes nuclears i està situat a Lawrence Livermore National Laboratory a Califòrnia.
  • Sunway TaihuLight: el seu nom es tradueix com poder diví, la llum del llac de Taihu. Es va fer servir per fer la simulació més gran del Univers. Actualment, té múltiples utilitats, des de disseny d'armes nuclears fins a predicció del temps.

Novetats en la supercomputacióModifica

2014Modifica

Al novembre de 2014, els Estats Units van anunciar que estaven desenvolupant dos nous supercomputadors per superar el Tianhe-2 de la Xina, que fins aleshores era considerat el supercomputador més ràpid del món. Els dos ordinadors, Sierra i Summit, superarien els 55 petaflops màxims de Tianhe-2, que fins aquell moment era el computador més potent i per tant el primer de la llista TOP500. Summit, el més potent dels dos, lliuraria entre 150 i 300 petaflops,[13] però encara estava lluny de la seva finalització i el procés de desenvolupament del supercomputador seguia en curs. Al 10 d'abril de 2015, les agències governamentals nord-americanes van prohibir vendre xips, de Nvidia, a centres de supercomputació de la Xina ja que "actuaven en contra de la seguretat nacional" i per tant en contra dels interessos dels Estats Units,[14] i també va prohibir a Intel vendre els seus xips "Xenon" perquè, segons els nord-americans, l'ús d'aquells xips estava sent utilitzat per la recerca d'armes nuclears, investigació la qual fou prohibida seguint la legislació nord-americana vigent.[15]

2015Modifica

El 29 de juliol de 2015, el president Obama va signar una ordre executiva creant una Iniciativa Nacional d’Informàtica Estratègica que demanava el desenvolupament accelerat d’un sistema exascal (de 1000 petaflops) i finançava la investigació en informàtica post-semiconductora.[16]

2016Modifica

Al juny de 2016, l'empresa japonesa Fujitsu va anunciar a la Conferència Internacional de Supercomputació (ISC) que el seu futur supercomputador exascal comptaria amb processadors de disseny propi que utilitzarien l'arquitectura ARMv8. El programa Flagship2020, de Fujitsu, preveu trencar la barrera dels exaflops per a finals de 2020. Aquests processadors també implementaran extensions a l'arquitectura ARMv8 equivalent al' HPC-ACE2 que Fujitsu està desenvolupant juntament amb l'empresa britànica ARM Holdings.[17]

En aquest mateix mes de l'any, el supercomputador Sunway TaihuLight esdevé el computador número 1 de la llista amb 93 petaflops per segon (PFLOP / s) en el benchmark de Linpack.[18]

Al novembre de 2016, Piz Daint es va actualitzar, passant de la vuitena posició en el rànquing a la tercera, i deixant als Estats Units sense cap sistema computacional dins del TOP3.[19][20]

2017Modifica

Inspur ha estat un dels majors fabricants de sistemes de computació d'altes prestacions amb seu a Jinan, Xina. Des de maig de 2017, Inspur es va convertir en el tercer fabricant en construir un sistema de 64 vies, un rècord, però, que ja havia estat dominat per IBM i HP temps abans. La companyia va registrar ingressos de més de 10 milions de dòlars i va proporcionar amb èxit diversos sistemes de computació d'altes prestacions a països de fora de la Xina com Sudan, Zimbabwe, Aràbia Saudita i Veneçuela. Inspur també va ser un important soci tecnològic darrere dels dos supercomputadors de la Xina, concretament Tianhe-2 i Taihu, que van liderar fins a novembre del 2017 les primeres posicions de la llista de supercomputadors Top500. Inspur i Supermicro van llançar algunes plataformes dirigides a computació d'altes prestacions mitjançant GPU com SR-AI i AGX-2 al maig del 2017.[21]

Al novembre de 2017, per segona vegada consecutiva, no hi ha cap computador dels Estats Units dins del TOP3. El número 1 i el 2 encara pertanyen a la Xina, i el Piz Daint suís es manté a la tercera posició.[22]

2018Modifica

Al juny de 2018, es va finalitzar el desenvolupament del Summit, el gran supercomputador construït per IBM al Oak Ridge National Laboratory (ORNL) de Tennessee, Estats Units, que va començar el seu desenvolupament al 2014. A partir d'aquell moment va ocupar el primer lloc de la llista TOP500, convertint-se així amb el supercomputador més ràpid del món, amb un rendiment de 122.3 petaflop per segon (PFLOP / s). Sierra, el segon supercomputador que també van anunciar els Estats Units al 2014 que s'estava desenvolupant, va acabar-se de construir al mateix moment que Summit, i amb característiques similars, el sistema ubicat al Lawrence Livermore National Laboratory, Califòrnia, va posicionar-se al número 3 de la llista, passant per davant dels computadors xinesos.[23]

Degut a l'impacte de Summit i Sierra, els Estats Units van tornar a ocupar el lideratge en la computació d'altes prestacions, amb el 38,2% de rendiment total instal·lat, mentre que la Xina va quedar en segon lloc amb el 29,1% del rendiment total instal·lat.

2019Modifica

El 18 de març de 2019, el Departament d’Energia i Informació dels Estats Units va anunciar que el primer supercomputador exaFLOP estaria operatiu al laboratori nacional d’Argonne a finals del 2021. L’ordinador, anomenat "Aurora", serà lliurat a Argonne per les dos empreses nord-americanes Intel i Cray.[24][25]

El 7 de maig de 2019, el Departament d'Energia dels Estats Units va anunciar un contracte amb Cray per construir el supercomputador "Frontier" al laboratori nacional Oak Ridge, Tennessee. Es preveu que Frontier estigui operatiu al 2021 i amb un rendiment superior a 1,5 exaflops, convertint-se en l'ordinador més potent del món.[26]

Grans màquines que no es troben a la llistaModifica

Alguns sistemes importants no es troben a la llista. Un dels exemples més importants es el Blue Waters de la NCSA, que va anunciar públicament la decisió de no participar en la llista[27] perquè no consideren que s'indiqui amb precisió la capacitat de qualsevol sistema a realitzar un treball útil.[28] Altres organitzacions van decidir no enumerar els sistemes per raons de seguretat i/o competitivitat comercial. Al rànquing TOP500 no es van incloure màquines addicionals que no son capaces o no funcionen amb el benchmark de referència, com per exemple RIKEN MDGRAPE-3 i MDGRAPE-4.

Computadors i arquitectures que han deixat la llistaModifica

El sistema IBM Roadrunner[29] ja no es troba a la llista (i de fet, cap altre que utilitzi el coprocessador Cell o PowerXCell).

Tot i que hi va haver sistemes basats en el processador Intel Itanium (que van assolir la segona posició del rànquing al 2004), ja no en queda cap.[30][31]

De manera similar, els processadors vectorials (basats en NEC, com per exemple el supercomputador NEC Earth Simulator que va ser el més ràpid l'any 2002)[32] també han caigut de la llista. També els supercomputadors de Sun Starfire que van ocupar molt llocs en el passat ja no apareixen.

Els últims equips que no utilitzen Linux de la llista, els dos AIX que s'executen en POWER7 (que en juliol de 2017 van ocupar les posicions 494 i 495[33] i originalment les posicions 85 i 86), van abandonar la llista el novembre de 2017.

ReferènciesModifica

  1. «HPL - A Portable Implementation of the High-Performance Linpack Benchmark for Distributed-Memory Computers». ICL - UTK Computer Science Department, 24-02-2016.
  2. «An Interview with Jack Dongarra by Alan Beck, editor in chief HPCwire». Arxivat de l'original el 28 setembre 2007.
  3. Statistics on Manufacturers and Continents
  4. Dongarra, J. J., Meuer, H. W., & Strohmaier, E. (1997). TOP500 supercomputer sites. Supercomputer, 13, 89-111.
  5. «Multiprocés simètric» (en català), 02-04-2020. [Consulta: 2 abril 2020].
  6. «novembre 2019 - TOP500 Supercomputer Sites» (en anglès).
  7. «TOP500 list - June 2019» (en anglès). [Consulta: 15 març 2020].
  8. 8,0 8,1 «TOP500 list - June 2012» (en anglès). [Consulta: 15 març 2020].
  9. «TOP500 list - November 2004» (en anglès). [Consulta: 15 març 2020].
  10. «TOP500 list - June 1997». [Consulta: 15 març 2020].
  11. «Països amb més supercomputadors a la llista» (en anglès). [Consulta: 2 abril 2020].
  12. «Sistemes Operatius més utilitzats» (en anglès). [Consulta: 2 abril 2020].
  13. «US Government Funds $425 million to build two new Supercomputers | Maine News», 19-11-2014. [Consulta: 15 abril 2020].
  14. Pagliery, Jose. «Nuclear worries stop Intel from selling chips to Chinese supercomputers», 10-04-2015. [Consulta: 15 abril 2020].
  15. «Intel hit by supercomputer chip ban» (en anglès). BBC News, 10-04-2015.
  16. «Executive Order -- Creating a National Strategic Computing Initiative | whitehouse.gov», 30-11-2018. [Consulta: 15 abril 2020].
  17. Morgan, Timothy Prickett. «Inside Japan’s Future Exascale ARM Supercomputer» (en anglès), 23-06-2016. [Consulta: 15 abril 2020].
  18. «Highlights - June 2016 | TOP500 Supercomputer Sites». [Consulta: 15 abril 2020].
  19. «Highlights - June 2017 | TOP500 Supercomputer Sites». [Consulta: 15 abril 2020].
  20. «TOP500 List Refreshed, US Edged Out of Third Place | TOP500 Supercomputer Sites». [Consulta: 15 abril 2020].
  21. «Supermicro, Inspur, Boston Limited Unveil High-Density GPU Servers | TOP500 Supercomputer Sites». [Consulta: 15 abril 2020].
  22. «Highlights - November 2017 | TOP500 Supercomputer Sites». [Consulta: 15 abril 2020].
  23. «Highlights - June 2018 | TOP500 Supercomputer Sites». [Consulta: 15 abril 2020].
  24. «U.S. Department of Energy and Intel to deliver first exascale supercomputer | Argonne National Laboratory» (en anglès). [Consulta: 15 abril 2020].
  25. Clark, Don «Racing Against China, U.S. Reveals Details of $500 Million Supercomputer» (en anglès). The New York Times, 18-03-2019. ISSN: 0362-4331.
  26. «U.S. Department of Energy and Cray to Deliver Record-Setting Frontier Supercomputer at ORNL | ORNL». [Consulta: 15 abril 2020].
  27. «Blue Waters Op Out of TOP500» (en anglès). [Consulta: 17 març 2020].
  28. Kramer, William, Top500 versus Sustained Performance – Or the Ten Problems with the TOP500 List – And What to Do About Them. 21st International Conference On Parallel Architectures And Compilation Techniques (PACT12), 19–23 September 2012, Minneapolis, MN, US.
  29. «"Roadrunner – BladeCenter QS22/LS21 Cluster, PowerXCell 8i 3.2 GHz / Opteron DC 1.8 GHz, Voltaire Infiniband"» (en anglès). [Consulta: 17 març 2020].
  30. «"Columbia – SGI Altix 1.5/1.6/1.66 GHz, Voltaire Infiniband"» (en anglès). [Consulta: 19 març 2020].
  31. «"Thunder – Intel Itanium2 Tiger4 1.4GHz – Quadrics"» (en anglès). [Consulta: 19 març 2020].
  32. «"Japan Agency for Marine -Earth Science and Technology"» (en anglès). [Consulta: 19 març 2020].
  33. «"IBM Flex System p460, POWER7 8C 3.550GHz, Infiniband QDR"» (en anglès). [Consulta: 19 març 2020].

Enllaços externsModifica

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: TOP500