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TOP500

Summary

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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 64, publicada en noviembre de 2024. Desde noviembre de 2024, la supercomputadora El Capitán de Estados Unidos es la supercomputadora más poderosa del mundo, alcanzando 1742 petaFlops (1,7 exaFlops) en los benchmark LINPACK.[2]​ Los Estados Unidos tienen, con diferencia, la mayor parte de la potencia informática total de la lista (mas del 55%, con 10.267 exaFlops),[3]​ y también lidera la lista en número de sistemas con 173 supercomputadoras, con China en el segundo lugar con 63 supercomputadoras.

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

Historia del proyecto

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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]​

  • Serie de estadísticas de supercomputadores de la Universidad de Mannheim (1986-1992)
  • Listado de los sitios de computación más poderosos del mundo, mantenido por Gunter Ahrendt
  • Gran cantidad de información recopilada por David Kahaner

Desde 1998, las prestaciones de los sistemas ubicados en el primer puesto han 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

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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 [1], 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 noviembre de 2024, AMD tiene 5 sistemas en el top 10 e Intel está presente con 3. En cuanto a los fabricantes, HPE/Cray tiene 6 sistemas junto con Fujitsu, Intel, Eviden y Microsoft, cada uno con un sistema en el top 10.

Lista de junio de 2022

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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-11i7yriyidiouyr7uyt HPE Oak Ridge National Laboratory
  Estados Unidos 		2022 Linux (HPE Cray OS)
2   (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
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   (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
  Estados Unidos 		2018 Linux (RHEL 7.4)
5   (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
  Estados Unidos 		2018 Linux (RHEL)
6   (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
China  China[13]​ 		2016 Linux (RaiseOS 2.0.5)
7   (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
  Estados Unidos 		2021 Linux (HPE Cray OS)
8   (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
  Estados Unidos 		2020 Linux (Ubuntu 20.04.1)
9   (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
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)
  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

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Por países

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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 2023)[15]​
País o territorio Sistemas
  Estados Unidos
161
  China
104
  Alemania
36
  Japón
32
  Francia
23
  Reino Unido
15
  Corea del Sur
12
  Italia
12
  Brasil
9
  Canadá
9
  Rusia
7
  Arabia Saudita
7
  Suecia
6
  Australia
6
  Taiwán
5
  Noruega
5
  Polonia
4
  India
4
  Irlanda
4
  Suiza
3
  Finlandia
3
  España
3
  Singapur
3
  Luxemburgo
2
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]​
  China 173 188 214 226 228 220 227 206 202 160 171 168 109 37 61 76 63 66 72 68 74 61 41 24 21 21 15 12 10
  Estados Unidos 149 122 113 114 117 116 109 124 143 168 171 165 199 233 231 232 264 252 251 252 263 255 274 282 277 291 290 257 283
  Unión Europea NA NA NA 79 87 92 91 93 86 99 95 93 94 122 110 103 89 97 89 96 95 109 108 126 137 134 140 169 133
  Japón 32 34 34 29 29 28 31 36 35 33 27 29 37 40 32 30 28 30 32 35 30 26 26 18 16 15 17 22 20
  Francia 19 16 18 19 18 20 18 18 18 18 20 18 18 27 30 27 22 23 21 22 23 25 26 27 26 23 26 34 17
  Alemania 26 23 17 16 16 13 17 21 21 28 31 26 33 37 26 22 20 19 19 20 20 30 26 24 27 29 25 46 31
  Países Bajos 11 16 15 15 15 13 6 9 6 4 3 3 2 3 5 5 3 2 0 0 0 1 2 4 3 3 3 5 6
  Irlanda 1 14 14 14 14 13 12 7 4 2 1 3 0 0 0 1 2 0 0 3 3 1 1 1 1 1 1 1 0
  Canadá 11 11 12 12 9 8 9 6 5 6 1 1 6 6 6 9 10 9 11 10 9 8 6 7 9 8 2 2 5
  Reino Unido 11 11 12 10 11 18 20 22 15 17 13 11 18 29 30 30 23 29 24 25 27 27 25 38 45 44 46 53 48
  Italia 6 6 5 7 5 5 6 5 6 8 6 5 4 4 3 5 5 6 7 8 4 5 6 7 6 6 11 6 6
  Brasil 5 6 4 4 3 3 1 1 0 2 3 4 6 6 4 4 3 3 2 3 2 2 2 1 1 0 2 1 1
  Singapur 1 4 4 4 4 5 3 2 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 2 2 1 1 1 0 0 1
  Noruega 1 3 3 3 2 0 1 1 1 1 1 1 1 2 3 3 3 3 3 3 0 1 3 2 2 2 2 2 3
  Arabia Saudita 6 6 5 3 3 3 3 4 4 6 5 5 6 7 4 4 3 4 3 3 3 4 6 4 4 2 0 0 0
  Corea del Sur 7 5 3 3 3 5 6 7 5 8 4 7 10 9 9 8 5 4 4 3 3 4 3 1 2 0 1 1 1
  Australia 3 2 2 2 3 5 5 5 4 4 3 5 4 6 9 6 5 5 7 6 4 6 4 1 1 1 1 1 1
  Finlandia 3 2 2 2 1 2 1 1 2 3 2 5 2 2 3 2 2 2 3 1 1 2 1 3 2 1 1 1 5
  India 3 3 3 2 2 3 4 5 4 4 5 9 11 11 9 9 12 11 8 5 2 2 4 5 3 6 8 6 9
  Rusia 7 3 2 2 3 2 3 4 3 3 5 7 7 8 9 5 5 8 8 5 5 12 11 11 8 5 8 9 7
  Suecia 4 3 2 2 2 2 4 3 5 5 4 5 3 5 5 3 5 7 6 4 3 5 6 8 7 10 8 9 7
  Suiza 3 3 3 2 2 4 2 3 3 3 4 3 6 6 7 6 5 4 4 1 3 4 4 5 5 4 4 6 7
  Taiwán 2 2 3 2 2 2 2 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 3 3 2 2 0 0 0 1 2 3 11
  Emiratos Árabes Unidos 2 2 2 2 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0
  Austria 1 1 1 1 1 1 0 0 2 3 3 5 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 1 2 8 5 0 0 0
  Hong Kong 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 2 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0
  Polonia 4 4 2 1 1 1 4 4 5 6 7 6 6 7 2 2 2 3 4 5 6 5 6 5 3 4 6 3 1
  España 1 1 1 1 2 2 2 2 1 1 1 1 2 2 2 2 2 3 2 4 3 2 3 3 6 5 6 7 9
  República Checa 2 2 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
  Sudáfrica 0 0 0 0 0 3 2 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0
  Dinamarca 0 0 0 0 0 1 0 0 0 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 2 2 2 3 0 0 3 0 1
  Nueva Zelanda 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 3 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 7 8 5 4 6 1
  México 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0
  Bélgica 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 2 0 1 1 2 1 1 1 2 1 2 2 0 1 1 2 2 1
  Bulgaria 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0
  Croacia 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
  Hungría 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
  Grecia 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
  Israel 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 2 2 2 1 3 3 2 0 2 2 1 1 0 0
  Malasia 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 2 3
  Eslovaquia 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0
  Eslovenia 2 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0
  Turquía 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 2
  Chipre 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0
  Egipto 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1
  Indonesia 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
  Luxemburgo 2 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
  Marruecos 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Máquinas que han ocupado el número 1

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Número de sistemas

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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

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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

editar

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

editar
  1. ↑ A. Petitet, R. C. Whaley, J. Dongarra, A. Cleary (24 de febrero de 2016). .org/benchmark/hpl/ «HPL: una implementación portátil de Linpack Benchmark de alto rendimiento para computadoras con memoria distribuida». ICL: Departamento de informática de UTK. Consultado el 22 de septiembre de 2016. 
  2. ↑ «noviembre 2024 | TOP500». www.top500.org. 
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Enlaces externos

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  • Top500.org
  • Netlib
  • China to get Top500 prize
  •   Datos: Q633765
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