TOP500

TOP500
Gründung	24.06.1993
Website	https://www.top500.org

TOP500 ist eine Liste der 500 schnellsten Supercomputer und ihrer Kenndaten. Die Liste wird nach dem Rmax-Wert des jeweiligen Computers bei Verwendung der High-Performance LINPACK Benchmark^[1] sortiert und stellt damit eine Rangfolge der leistungsfähigsten Maschinen zur Lösung linearer Gleichungssysteme dar.

Seit Juni 2008 wird auch der Energieverbrauch gelistet.

Den Computerbetreibern steht es frei, am Ranking teilzunehmen; einige leistungsmäßig vergleichbare Supercomputer sind daher nicht in der Liste zu finden.

Hervorgegangen ist die TOP500 aus Hans-Werner Meuers von 1986 bis 1992 jährlich publizierter Mannheimer Supercomputer-Statistik. Darin wurden nur die in den USA, Japan und Europa installierten Vektorcomputer-Systeme gezählt. Die Zahlen basierten dabei auf Angaben der Hersteller. Die schwierige Datenlage vor allem in Japan, die zunehmende Verbreitung massiv paralleler Systeme und von Hochleistungsrechnern allgemein machten eine Neuorganisation nötig.

Um die Liste auf eine bessere und überprüfbare Basis zu stellen, übernahm danach die Organisation TOP500, die von den Universitäten Mannheim und Tennessee sowie dem National Energy Research Scientific Computing Center repräsentiert wird, die Zusammenstellung der Liste. Die Festlegung auf 500 Einträge erfolgte, weil einerseits die letzte Mannheimer Supercomputerliste 530 Einträge hatte, andererseits mit Bezug auf die Forbes-500-Liste der erfolgreichsten Unternehmen. Seit Juni 1993 wird die TOP500 zweimal jährlich erarbeitet und abwechselnd auf der in Deutschland stattfindenden Internationalen Supercomputer-Konferenz und der in den USA stattfindenden Supercomputer Conference vorgestellt.

Die Zunahme der Rechenleistung folgt dem Mooreschen Gesetz.

Die schnellsten Supercomputer weltweit (Stand: Juni 2024):^[2]

1. Vereinigte Staaten Frontier des Oak Ridge National Laboratory mit 1,206 EFLOPS.
2. Vereinigte Staaten Aurora des Argonne National Laboratory mit 1,012, EFLOPS.
3. Vereinigte Staaten Eagle der Microsoft Corporation mit 561,2 PFLOPS.
4. Japan Fugaku des RIKEN Center for Computational Science mit 442,0 PFLOPS
5. Finnland LUMI des EuroHPC mit 379,7 PFLOPS.
6. Schweiz Alps des CSCS mit 270,0 PFLOPS.
7. Italien Leonardo des EuroHPC mit 241,2 PFLOPS.
8. Spanien MareNostrum 5 ACC des EuroHPC mit 175,3 PFLOPS.
9. Vereinigte Staaten Summit des Oak Ridge National Laboratory mit 148,6 PFLOPS.^[3]
10. Vereinigte Staaten Eos NVIDIA DGX SuperPOD der NVIDIA Corporation mit 121,4 PFLOPS.

Die schnellsten Supercomputer in der EU, in Klammern weltweiter Platz (Stand: Juni 2024):^[2]

1. (5)0 Finnland LUMI (EuroHPC): 379,7 PFLOPS.
2. (7)0 Italien Leonardo (EuroHPC): 241,2 PFLOPS.
3. (8)0 Spanien MareNostrum 5 ACC (EuroHPC): 175,3 PFLOPS.
4. (17) Frankreich CEA-HE (CEA): 57,1 PFLOPS.
5. (19) Niederlande ISEG (Nebius AI): 46,5 PFLOPS.
6. (20) Frankreich Adastra (GENCI-CINES): 46,1 PFLOPS.
7. (21) Deutschland JUWELS (FZJ): 44,1 PFLOPS.^[4]
8. (22) Spanien MareNostrum 5 GPP (EuroHPC): 40,1 PFLOPS.
9. (24) Italien HPC5 (Eni S.p.A.): 35,5 PFLOPS
10. (36) Frankreich CEA-HF (CEA): 23,2 PFLOPS

Die schnellsten Supercomputer in Deutschland, in Klammern weltweiter Platz (Stand: Juni 2024):^[2]

1. (21)0 Nordrhein-Westfalen Nordrhein-Westfalen JUWELS Booster Module (FZJ): 44,1 PFLOPS
2. (50)0 Bayern Bayern SuperMUC NG: 19,5 PFLOPS
3. (52)0 Baden-Württemberg Baden-Württemberg Hawk (HLRS): 19,3 PFLOPS
4. (63)0 Bayern Bayern SuperMUC NG Phase 2: 17,1 PFLOPS
5. (92)0 Hamburg Hamburg Levante (DKRZ): 10,1 PFLOPS
6. (101) Hessen Hessen SX-Aurora TSUBASA (Deutscher Wetterdienst): 9,4 PFLOPS
7. (102) Nordrhein-Westfalen Nordrhein-Westfalen JURECA Data Centric Module (FZJ): 9,3 PFLOPS
8. (104) Hessen Hessen Goethe-NHR (Universität Frankfurt): 9,1 PFLOPS
9. (109) Bayern Bayern Raven-GPU (Max-Planck-Gesellschaft MPI/IPP): 8,6 PFLOPS
10. (118) Baden-Württemberg Baden-Württemberg HoreKa-Green(KIT): 8,0 PFLOPS

Die schnellsten Supercomputer in der Schweiz, in Klammern weltweiter Platz (Stand: Juni 2024):^[2]

1. (6) Alps (CSCS): 270,0 PFLOPS
2. (43)0 Piz Daint (CSCS) benannt nach einem Berg in Graubünden - Cray XC50 mit 361.760 auf 2,6 GHz getakteten Xeon-Prozessoren: 21,2 PFLOPS^[5]
3. (71) preAlps (CSCS): 15,47 PFLOPS
4. (304) Alps (CSCS): 3,08 PFLOPS
5. (438) A17A (Software Company MSW): 2,35 PFLOPS

Die schnellsten Supercomputer in Österreich, in Klammern weltweiter Platz (Stand: Juni 2024):^[2]

1. (355) VSC-4: 2,7 PFLOPS^[6]
2. (457) VSC-5: 2,3 PFLOPS

Der Vorgänger des VSC-4, der VSC-3, hat rund 600 TFLOPS und über 32.000 Prozessoren. Der VSC-3 erreichte mit seinem außergewöhnlichen Kühlsystem den 86. Platz im Green500-Ranking.^[7]

Im Juni 2013 lag der Vorgänger VSC-2 mit 20.776 Opteron-Kernen und 152,9 TFLOPS auf Platz 238. VSC-2 und VSC-3 sind die zweite und dritte Ausbaustufe des Vienna Scientific Cluster, eines gemeinsamen Projekts der Technischen Universität Wien, der Universität Wien und der Universität für Bodenkultur Wien.^[8]

Die Leistung und Anzahl der Supercomputer in den TOP500 aufgeschlüsselt nach Ländern (Stand: Juni 2024):^[9]

Land	Leistung PFLOPS	Anzahl
Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten	4480,4	171
Japan Japan	672,1	29
Finnland Finnland	391,4	3
China Volksrepublik Volksrepublik China	356,9	80
Italien Italien	332,6	11
Schweiz Schweiz	312,1	5
Deutschland Deutschland	275,0	40
Frankreich Frankreich	232,7	24
Spanien Spanien	221,9	3
Korea Sud Südkorea	186,4	13
Saudi-Arabien Saudi-Arabien	99,4	8
Vereinigtes Konigreich Vereinigtes Königreich	89,4	16
Niederlande Niederlande	84,7	9
Russland Russland	73,7	7
Polen Polen	65,8	8
Australien Australien	55,6	5
Taiwan Taiwan	53,9	6
Brasilien Brasilien	53,6	8
Schweden Schweden	50,1	7
Kanada Kanada	41,2	10
Indien Indien	19,5	4
Tschechien Tschechien	18,0	3
Norwegen Norwegen	16,0	5
Luxemburg Luxemburg	12,8	2
Vereinigte Arabische Emirate Vereinigte Arabische Emirate	12,4	2
Irland Irland	11,4	4
Island Island	10,5	1
Singapur Singapur	9,0	3
Thailand Thailand	8,1	1
Bulgarien Bulgarien	7,0	2
Slowenien Slowenien	6,9	2
Osterreich Österreich	5,0	2
Portugal Portugal	4,0	1
Argentinien Argentinien	3,9	1
Marokko Marokko	3,2	1
Ungarn Ungarn	3,1	1
Turkei Türkei	3,0	1
Belgien Belgien	2,7	1

Dies ist eine Liste der jeweils schnellsten Supercomputer ihrer Zeit. Eingetragen sind die Supercomputer, die als die schnellsten zum Zeitpunkt der Erstellung angesehen wurden, bzw. die die Nr. 1 der jeweils dann gültigen TOP500-Liste waren.

Jahr	Land	Hersteller	Computer	Performance		Referenz
1938	Deutsches Reich NS Deutsches Reich	Zuse	Z1	1.00	IPS	[10]
1941			Z3	20.00	IPS	[11]
1946	Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten	University of Pennsylvania	ENIAC	5.00	kIPS	[12]
1951		Massachusetts Institute of Technology	Whirlwind I	20.00	kIPS	[13]
1958		IBM	AN/FSQ-7	75.00	kIPS	[14]
1960	Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten		7090	229.00	kIPS	[15]
		UNIVAC	LARC	250.00	kIPS	[16]
1961	Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten	IBM	7030 Stretch	1.20	MIPS	[17]
1962	Vereinigtes Konigreich Vereinigtes Königreich	University of Manchester	Atlas	1.00	MFLOPS	[18]
1964	Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten	CDC	6600	3.00	MFLOPS	[19]
1969			7600	36.00	MFLOPS	[20]
1974			STAR-100	100.00	MFLOPS	[21]
1976		Cray	Cray-1	160.00	MFLOPS	[22]
1980		CDC	Cyber 205	400.00	MFLOPS	[23]
1983		Cray	X-MP/4	713.00	MFLOPS*	[24]
1985	Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten	Cray	Cray-2	1.41	GFLOPS*	[25]
1988			Y-MP/832	2.14	GFLOPS*	[24]
1990	Japan Japan	Fujitsu	VP2600/10	4.00	GFLOPS*	[24]
1992		NEC	SX-3/44	20.00	GFLOPS*	[24]
1993	Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten	Thinking Machines	CM-5/1024	59.70	GFLOPS*	[26]
	Japan Japan	Fujitsu	Numerical Wind Tunnel	124.20	GFLOPS*	[27]
1994	Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten	Intel	Paragon XP/S 140	143.40	GFLOPS*	[28]
	Japan Japan	Fujitsu	Numerical Wind Tunnel	170.00	GFLOPS*	[27]
1996		Hitachi	SR2201	232.40	GFLOPS*	[29]
			CP-PACS	368.20	GFLOPS*	[30]
1997	Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten	Intel	ASCI Red	1.06	TFLOPS*	[31]
2000		IBM	ASCI White	4.93	TFLOPS*	[32]
2001				7.20	TFLOPS*
2002	Japan Japan	NEC	Earth Simulator	35.86	TFLOPS*	[33]
2004	Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten	IBM	Blue Gene/L	70.72	TFLOPS*	[34]
2005				136.80	TFLOPS*
				280.60	TFLOPS*
2007				478.20	TFLOPS*
2008	Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten	IBM	Roadrunner	1.02	PFLOPS*	[35]
				1.10	PFLOPS*
2009		Cray	Jaguar	1.75	PFLOPS*	[36]
2010	China Volksrepublik Volksrepublik China	Universität für Wissenschaft und Technik der Landesverteidigung	Tianhe-1A	2.57	PFLOPS*	[37]
2011	Japan Japan	Fujitsu	K computer	10.51	PFLOPS*	[38]
2012	Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten	IBM	Sequoia (Blue Gene/Q)	16.32	PFLOPS*	[39]
		Cray	Titan	17.59	PFLOPS*	[40]
2013	China Volksrepublik Volksrepublik China	Universität für Wissenschaft und Technik der Landesverteidigung	Tianhe-2	33.86	PFLOPS*	[41]
2016		NRCPC	Sunway TaihuLight	93.01	PFLOPS*	[42]
2018	Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten	IBM	Summit	122.30	PFLOPS*	[43]
2019				148.60	PFLOPS*	[44]
2020	Japan Japan	Fujitsu	Fugaku	415.53	PFLOPS*	[45]
				442.01	PFLOPS*
2022	Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten	HPE	Frontier	1.10	EFLOPS*	[46]

Alle Supercomputer dieser Liste werden mit Linux-Derivaten betrieben (Stand: Juni 2021).^[47] Im November 2017 fiel der letzte Supercomputer ohne Linux aus der Liste – er hatte IBM AIX als Betriebssystem.^[48]

Die Green500 sind eine seit 2009 veröffentlichte alternative Reihung der TOP500-Liste. Sie sortiert die TOP500-Supercomputer nach ihrer Energie-Effizienz (Siehe auch: Grüne IT), gemessen in GFLOPS pro Watt.^[49] Der Energiebedarf des Kühlsystems bleibt dabei unberücksichtigt.^[50] Die Energiekosten sind ein bedeutender Faktor im Betrieb von Supercomputern und sind ein bedeutender Anreiz für Innovationen im Bereich der Energieeffizienz. Die benötigte elektrische Energie der Computer wird nahezu vollständig in Wärme umgesetzt, darüber hinaus wird zusätzliche Energie für die Wärmeabfuhr benötigt. Die Abwärme kann beispielsweise benutzt werden, um im Winter Gebäude oder Gewächshäuser zu beheizen.

Aktuelle Listen zeigen, dass massiv parallele Prozessoren mit mehreren Tausend kleinen Rechenkernen energieeffizienter arbeiten als Allzweck-Rechenkerne wie Intels Xeon-Reihen: Im Juni 2017 basierten die zehn energieeffizientesten Green500-Systeme auf hochparallelen Grafikprozessoren (Nvidia Tesla).^[51] Im November 2017 basierten die drei besten Systeme auf Prozessoren mit 2048 Rechenkernen je Chip (PEZY-SC2) – bei einer Energie-Effizienz von rund 17 GFLOPS/Watt.^[52]

(in Klammern weltweiter Platz der TOP500) (Stand: Juni 2024)^[53]

Werte in GigaFLOPS/Watt:

1. (189) Deutschland Jedi: 72,7
2. (128) Vereinigtes Konigreich Isambard-AI phase 1: 68,8
3. (55)0 Polen Helios: 67,0
4. (328) Vereinigte Staaten Henri: 65,4
5. (71)0 Schweiz preAlps: 64,4
6. (299) Deutschland HoreKa-Teal: 63,0
7. (44)0 Vereinigte Staaten Frontier TDS: 62,7
8. (11)0 Vereinigte Staaten Venado: 59,3
9. (20)0 Frankreich Adastra: 58,0
10. (28)0 Australien Setonix: 57,0

(in Klammern weltweiter Platz der TOP500) (Stand: Juni 2024)^[53]

Werte in GigaFLOPS/Watt:

1. (189) Deutschland Jedi: 72,7
2. (55)0 Polen Helios: 67,0
3. (299) Deutschland HoreKa-Teal: 63,0
4. (20)0 Frankreich Adastra: 58,0
5. (114) Schweden Dardel GPU: 56,5
6. (5)00 Finnland LUMI: 53,4
7. (8)00 Spanien MareNostrum 5 ACC: 48,3
8. (17)0 Frankreich CEA-HE: 47,3
9. (104) Deutschland Goethe-NHR: 46,5
10. (252) Frankreich ATOS THX.A.B: 41,4

• Instruktionen pro Sekunde
• Rechenleistung
• Europäisches Hochleistungsrechnen

• TOP500-Listen, chronologisch (englisch)
• GREEN500-Listen, chronologisch (englisch)

1. ↑ HPL – A Portable Implementation of the High-Performance Linpack Benchmark for Distributed-Memory Computers. Abgerufen am 22. Oktober 2013 (englisch). 
2. ↑ ^{a b c d e} TOP500 Supercomputer Sites. Abgerufen am 13. Mai 2024 (englisch). 
3. ↑ ORNL Launches Summit Supercomputer. Abgerufen am 23. April 2020 (englisch). 
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