TOP500超级计算机 - 千兆亿次超级计算机俱乐部

以下内容由深思瑞编译自 TOP500 - www.top500.org

2019年第53期世界超级计算机500强榜单，在其至今26年的历史中是一个标志性的事件 - 所有入榜的500强超级计算机基于HPL(High Performance Linpack)算力均已超过了千兆亿次(Petaflop）。

TOP10

榜单前10大超级计算机仅有两位新进入者，其中一台是现有设备的升级。

No.1&No.2 - 由IBM制造的两台超级计算机，分别是Summit和Sierra，分别在能源部田纳西Oak Ridge National Laboratory(ORNL）和加州Lawrence Livermore National Laboratory，仍保持在榜单的前两位。其分别由Power9 CPU 和NVIDIA V100 GPU驱动。Summit超级计算机在6个月之前略微提高了其HPL结果，达到了创纪录的148.6 Petalflops，排名第二的Sierra超级计算机仍保持在94.6 Petaflops。

No.3 - 神威太湖之光(Sunway TaihuLight)，由中国国家并行计算工程与技术研究中心(China National Research Center of Parallel Computer Engineering&Technology, NRCPC)开发，安装于无锡国家超级计算中心(National Supercomputing Center)，位列第三，其HPL分值达93.0 petaflops。神威太湖之光，由超过1000万个SW26010处理核心驱动。

No.4 - 天河-2A（Milkway-2A）超算系统，由国防科技大学开发(China's National University of Defense Technology)，安装于广州国际超级计算中心。其混合采用了Intel Xeon和Matrix-2000处理器，HPL分值达61.4 petaflops。

No.5 - Frontera， TOP10榜单的新晋，HPL分值达到了23.5 petaflops。Dell C6420由Intel Xeon Platinum 8280处理器驱动，安装于德州大学先进计算中心(Texas Advanced Computing Center of the University of Texas）。

No.6 - Piz Daint，Cray XC50系统，安装于瑞士国家超级计算中心(Swiss National Supercomputing Centre, CSCS) 。其配置有Intel Ceon CPU和NVIDIA P100 GPU。为欧洲最强大计算机。

No.7 - Trinity, Cray XC40系统，由洛斯阿拉莫斯国家实验室（Los Alamos National Laboratory）和Sandia National Laboratories共同运行，将其性能提升到HPL 20.2，由Intel Xeon和Xeon Phi处理器驱动。

No.8 - AI Bridging Cloud Infrastructure(ABCI)，安装于日本国家先进工业科学和技术学院(National Institute of Advanced Industrial Science and Technology，AIST）位列第八，HPL性能达19.9。由富士通(Fujitsu)制造的超算配置有Intel Xeon Gold处理器和NVIDIA Tesla V100 GPU。

No.9 - SuperMUC-NG位列第九，其HPL性能达19.5 petaflops，安装于慕尼黑附近的莱布尼茨超级计算中心Leibniz Supercomputing Centre)。由联想建造的超算设备配置有Intel Platinum Xeon处理器，及该公司的Omni-Patch互联系统。

No.10 - Lassen超级计算机，在经过升级后其HPL分值从15.4 petaflops跃升至18.2 petaflops。安装于Lawrence Livermore National Laboratory。

中国数量领先，美国性能领先

中国在TOP500超算排名中占据219台超算设备，美国为116台，日本第三位29台，发过19台，英国18台，德国14台。

美国在数量上被中国远远地抛在后面，但其超算设备更多的处于榜单算力的领先位置，其入榜超算总体算力约占榜单总体算力的38.4%。(Summit和Sierra加起来，就已经约占据15.6%的总体算力）。中国，拥有更多的相对来说更小的的系统，约占总体算力的29.9%。

中国厂商处于领先位置

中国的统治地位同样以现在其供应商的份额中。联想拥有173套入榜超算系统，浪潮(Inspur)位列第二拥有71套入榜设备，中科曙光(Sugon）63套。

HPE-40套, Cray-39套。Bull，欧洲仅有的系统商，21套。接下来是Fujitsu-13套，IBM-12套。由于IBM是Summit和Sierra顶级超算设备和其他超算的供应商，其供应的总体算力达207 petaflops，略逊于联想位列第二。

Intel和Nvida在硅谷掌握着节奏

从处理器角度来看, Intel继续统治TOP500榜单，其处理器出现在榜单95.6%的超算设备中。IBM Power CPU支持7套，AMD处理器支持3套。只有一套超算系统,Astra，由ARM处理器支持。

其中133套超算设备配置了加速或者协处理器技术，于6个月前的138套略有下降。其中125套系统配置NVIDIA GPU。约一半（62套）使用了最新的Volta-generation处理器，其他剩余的配置了Pascal 和 Kepler技术。

互联系统 - 一个大杂烩(mixed bag)

从互联技术角度，Ethernet仍然统治地位，占据54.2%。InfiniBand畏惧第二，约25%，其他定制化和专有互联技术占据10.8%，Omini-Path约9.8%。

但是若我们看前50大超算，其中约40%采用专有互联，InfiniBand约38%， Omni-Path约10%，而Ethernet仅占2%。

Green500

从能效角度，其Green500榜单自2018年12月发布后未有太大变化。Shoubu System B位列榜首，达17.6 gigaflops/watt。Nvidia的 DGX SaturnV Valta系统位列第二，达15.1 gigaflops/watt, 第三位Summit 14.7 gigaflops/watt，AI Bridging Cloud Infrasturcture，14.4 gigaflops/watt。总体上入榜超算在能效角度，从6个月前的3.0 gigaflops/watt提升到了现在的3.2 gigflops/watt。

HPCG

High-Performance Conjugate Gradient(HPCG）基准测试自去年12月以来基本没有变化。其去年榜单前5大超算- Summit, Sierra, K Computer, AI Bridge Cloud Infrasturcture仍位居今年榜单榜首。Summit 和 Sierra保持在前两位，在HPCG基准中超过了1 petaflops，分别达到2.9 petaflops和1.8 pegaflops。在目前的榜单中，平均HPCG基准结果为 213.3 teraflops，自六个月前的211.2 teraflops轻微增长(marginal increase)。

关于TOP500 List

最早来自于1993年德国一次会议中的试验。后来在好奇心驱动下，1994年重新审视了榜单。自此以后，决定持续的更新榜单，目前该榜单已经成为一年两次的最受关注的超算榜单排名。