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TOP500とは
ハイパフォーマンスコンピューティング(HPC)のベンチマークを集計したランキングと、それをメンテナンスするプロジェクトを指します。1993年から公開されており、毎年6月のInternational Supercomputing Conferenceと11月のSupercomputing Conferenceに合わせて、その時のランキングが公開されます。
2020年6月のTOP500ランキング(50位まで)
ベンチマーク値はRMax(TFlop/s)のみ記載しています。
| 順位 | 2019年 11月順位 | システム名 /ベンダー /設置場所 | CPU | OS | コア数 | RMax (TFlop/s) | Power(kW) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | スーパーコンピュータ「富岳」 富士通 理化学研究所 計算科学研究センター | A64FX 48C 2.2GHz | Red Hat Enterprise Linux | 7,229,072 | 415,530.0 | 28,335 | |
| 2 | 1 | Summit IBM オークリッジ国立研究所(アメリカ) | IBM POWER9 22C 3.07GHz | RHEL 7.4 | 2,414,592 | 148,600.0 | 10,096 |
| 3 | 2 | Sierra IBM/ NVIDIA / Mellanox ローレンス・リバモア国立研究所(アメリカ) | IBM POWER9 22C 3.1GHz | Red Hat Enterprise Linux | 1,572,480 | 94,640.0 | 7,438 |
| 4 | 3 | 神威・太湖之光 NRCPC 国家并行计算机工程技术研究中心 (中国江蘇省産業技術研究院) | Sunway SW26010 260C 1.45GHz | Sunway RaiseOS 2.0.5 | 10,649,600 | 93,014.6 | 15,371 |
| 5 | 4 | 天河二号 NUDT 国家超級計算広州中心 (中国広州市) | Intel Xeon E5-2692v2 12C 2.2GHz | Kylin Linux | 4,981,760 | 61,444.5 | 18,482 |
| 6 | HPC5 Dell EMC Eni(イタリア) | Xeon Gold 6252 24C 2.1GHz | CentOS Linux 7 | 669,760 | 35,450.0 | 2,252 | |
| 7 | Selene Nvidia NVIDIA Corporation(アメリカ) | AMD EPYC 7742 64C 2.25GHz | Ubuntu 18.04.01 | 277,760 | 27,580.0 | 1,344 | |
| 8 | 5 | Frontera Dell EMC テキサス高等コンピューティングセンター(アメリカ) | Xeon Platinum 8280 28C 2.7GHz | CentOS Linux 7 | 448,448 | 23,516.4 | |
| 9 | Marconi-100 IBM CINECA(イタリア) | IBM POWER9 16C 3GHz | RHEL 7.6 | 347,776 | 21,640.0 | 1,476 | |
| 10 | 6 | Piz Daint Cray/HPE スイス国立スーパーコンピューティングセンター | Xeon E5-2690v3 12C 2.6GHz | Cray Linux Environment | 387,872 | 21,230.0 | 2,384 |
| 11 | 7 | Trinity Cray/HPE ロスアラモス国立研究所(アメリカ) | Intel Xeon Phi 7250 68C 1.4GHz | Cray Linux Environment | 979,072 | 20,158.7 | 7,578 |
| 12 | 8 | AI Bridging Cloud Infrastructure (ABCI) 富士通 産総研 | Xeon Gold 6148 20C 2.4GHz | Linux | 391,680 | 19,880.0 | 1,649 |
| 13 | 9 | SuperMUC-NG Lenovo ライプニッツ研究センター(ドイツ) | Xeon Platinum 8174 24C 3.1GHz | SUSE Linux Enterprise Server 12 SP3 | 305,856 | 19,476.6 | |
| 14 | 10 | Lassen IBM / NVIDIA / Mellanox ローレンス・リバモア国立研究所(アメリカ) | IBM POWER9 22C 3.1GHz | Red Hat Enterprise Linux | 288,288 | 18,200.0 | |
| 15 | 11 | PANGEA III IBM Total(フランス) | IBM POWER9 18C 3.45GHz | RHEL 7.6 | 291,024 | 17,860.0 | 1,367 |
| 16 | 12 | Sequoia IBM ローレンス・リバモア国立研究所(アメリカ) | Power BQC 16C 1.6GHz | Linux | 1,571,864 | 17,173.2 | 7,890 |
| 17 | 13 | Cori Cray/HPE 国立エネルギー研究科学計算センター(アメリカ) | Intel Xeon Phi 7250 68C 1.4GHz | Cray Linux Environment | 622,336 | 14,014.7 | 3,939 |
| 18 | 14 | Nurion Cray/HPE 韓国科学技術情報研究院 | Intel Xeon Phi 7250 68C 1.4GHz | CentOS | 570,020 | 13,929.3 | |
| 19 | 15 | Oakforest-PACS 富士通 最先端共同HPC基板施設 | Intel Xeon Phi 7250 68C 1.4GHz | Linux | 556,104 | 13,554.6 | 2,719 |
| 20 | 16 | HPC4 HPE Eni(イタリア) | Xeon Platinum 8160 24C 2.1GHz | RHEL 7.4 | 253,600 | 12,210.0 | 1,320 |
| 21 | 17 | Tera-1000-2 Atos 原子力・代替エネルギー庁(フランス) | Intel Xeon Phi 7250 68C 1.4GHz | bullx SCS | 561,408 | 11,965.5 | 3,178 |
| 22 | 18 | Stampede2 Dell EMC テキサス高等コンピューティングセンター(アメリカ) | Intel Xeon Phi 7250 68C 1.4GHz | CentOS | 367,024 | 10,680.7 | |
| 23 | 19 | Marconi Intel Xeon Phi Lenovo CINECA(イタリア) | Intel Xeon Phi 7250 68C 1.4GHz | Linux | 348,000 | 10,384.9 | |
| 24 | 20 | DGX SuperPOD Nvidia NVIDIA Corporation | Xeon Platinum 8174 24C 3.1GHz | Ubuntu 18.04.01 | 127,488 | 9,444.0 | |
| 25 | Gadi Fujitsu / Lenovo 国家計算基盤(オーストラリア) | Xeon Platinum 8268 24C 2.9GHz | CentOS | 204,032 | 9264.3 | ||
| 26 | 21 | Taiwania 2 Quanta Computer / Taiwan Fixed Network / ASUS Cloud 國家高速網路與計算中心(台湾) | Xeon Gold 6154 18C 3GHz | CentOS | 170,352 | 9,000.0 | 798 |
| 27 | 24 | AiMOS IBM Rensselaer Polytechnic Institute Center for Computational Innovations(アメリカ) | IBM POWER9 20C 3.45GHz | RHEL 7.6 | 130,000 | 8,339.0 | 512 |
| 28 | 23 | TSUBAME3.0 HPE 東京工業大学学術国際情報センター | Xeon E5-2680v4 14C 2.4GHz | SUSE Linux Enterprise Server 12 SP1 | 135,828 | 8,125.0 | 792 |
| 29 | Roxy HPE アメリカ政府 | Xeon Gold 6248 20C 2.5GHz | CentOS Linux 7 | 174,720 | 8,124.5 | ||
| 30 | Belenos Atos フランス気象局 | AMD EPYC 7742 64C 2.25GHz | bullx SCS | 294,912 | 7,683.4 | 1,655 | |
| 31 | 25 | PupMaya HPE アメリカ政府 | Xeon Gold 6148 20C 2.4GHz | CentOS Linux 7 | 169,920 | 7,483.7 | |
| 32 | 26 | Artemis Nvidia Group 42(UAE) | Xeon Platinum 8168 24C 2.7GHz | Ubuntu Linux | 107,568 | 7,257.0 | 673 |
| 33 | 27 | Cray/HPE イギリス気象庁 | Xeon E5-2695v4 18C 2.1GHz | Cray Linux Environment | 241,920 | 7,038.9 | |
| 34 | 59 | JOLIOT-CURIE ROME Atos 原子力・代替エネルギー庁(フランス) | AMD Rome 7H12 64C 2.6GHz | bullx SCS | 197,120 | 6,988.0 | 1,436 |
| 35 | 28 | Theta Cray/HPE アルゴンヌ国立研究所(アメリカ) | Intel Xeon Phi 7230 64C 1.3GHz | Cray Linux Environment | 280,320 | 6,920.9 | |
| 36 | 29 | Christofari Nvidia SberCloud(ロシア) | Xeon Platinum 8168 24C 2.7GHz | Ubuntu 18.04.01 | 99,600 | 6,669.0 | |
| 37 | 不老 富士通 名古屋大学情報連携推進本部 | A64FX 48C 2.2GHz | Red Hat Enterprise Linux | 110,592 | 6,617.8 | ||
| 38 | 30 | MareNostrum Lenovo バルセロナ・スーパーコンピューティング・センター(スペイン) | Xeon Platinum 8160 24C 2.1GHz | SUSE Linux | 153,216 | 6,470.8 | 1,632 |
| 39 | 31 | JUWELS Module 1 Atos ユーリヒ総合研究機構(ドイツ) | Xeon Platinum 8168 24C 2.7GHz | CentOS | 114,480 | 6,177.7 | 1,361 |
| 40 | 32 | Pleiades HPE アメリカ航空宇宙局 | Intel Xeon E5-2680v2 10C 2.8GHz | SUSE Linux Enterprise Server 11 | 241,108 | 5,951.6 | 4,407 |
| 41 | 37 | Sawtooth HPE アイダホ国立研究所(アメリカ) | Xeon Platinum 8268 24C 2.9GHz | RHEL 7.6 | 99,792 | 5,780.6 | 1,432 |
| 42 | 33 | Cray Inc./Hitachi 気象庁 | Xeon Platinum 8160 24C 2.1GHz | Cray Linux Environment | 135,792 | 5,730.5 | 1,354 |
| 43 | 34 | Cray Inc./Hitachi 気象庁 | Xeon Platinum 8160 24C 2.1GHz | Cray Linux Environment | 135,792 | 5,730.5 | 1,354 |
| 44 | 35 | Hazel Hen Cray/HPE シュツットガルト高速コンピューティングセンター(ドイツ) | Xeon E5-2680v3 12C 2.5GHz | Cray Linux Environment | 185,088 | 5,640.2 | 3,615 |
| 45 | 36 | COBRA Intel マックス・プランク研究所(ドイツ) | Xeon Gold 6148 20C 2.4GHz | SUSE Linux Enterprise Server 12 SP1 | 127,520 | 5,612.8 | 1,635 |
| 46 | 38 | Shaheen II Cray/HPE アブドラ国王科学技術大学(サウジアラビア) | Xeon E5-2698v3 16C 2.3GHz | Cray Linux Environment | 196,608 | 5,537.0 | 2,834 |
| 47 | 39 | Electra HPE アメリカ航空宇宙局 | Xeon Gold 6148 20C 2.4GHz | SLES12 SP2 | 124,416 | 5,444.6 | 1,686 |
| 48 | MAHTI Atos 科学計算センター(フィンランド) | AMD Rome 7H12 64C 2.6GHz | bullx SCS | 169,728 | 5,388.5 | 1,070 | |
| 49 | 40 | Lise Atos ベルリンZuse研究所(ドイツ) | Intel Xeon Platinum 9242 48C 2.3GHz | CentOS | 103,680 | 5,355.9 | 1,258 |
| 50 | 41 | Pangea HPE Total(フランス) | Xeon E5-2680v3 12C 2.5GHz | SUSE Linux Enterprise Server 11 | 220,800 | 5,283.1 | 4,150 |
上位50をずらっとまとめてみました。
- 今回から登場したのが9
- 使用アーキテクチャはARM2、POWER7、Sunway1、Intel系40(Intel36、AMD4)
- OSはLinux46(RHEL10、Kylin1、CentOS11、Ubuntu4、Cray9、SLES/SUSE7、ディストロ表記なし4)、bullx SCS41、Sunway RaiseOS12
ハイライトとしてはARMベースの富岳が1位になっていることですが、もう一つこの上位50の中にARMベースの名古屋大学の不老(英名Flow)が37位に入っています。また、上位には入っていませんが、前回2019年11月のランキングでは富岳のプロトタイプである富士通沼津工場のA64FX prototypeがGreen500の2位、TOP500の159位に入っていました。今回もすぐ後に触れますがGreen500の4位に入っています。
他は2016年～2017年に1位だった神威・太湖之光が今も4位に入っています。
他方、2020年6月のGreen500ランキングは…
TOP500では、絶対性能の順位であるTOP500の他に、単位消費電力あたりの処理能力の順位であるGreen500も公開されていますので、こちらは10位までまとめてみます。
| 順位 | TOP500 順位 | システム名 /ベンダー /設置場所 | CPU | OS | コア数 | RMax (TFlop/s) | Power(kW) | Power Efficiency (GFlops/watts) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 394 | MN-3 Preferred Networks 株式会社Preferred Networks | Xeon Platinum 8260M 24C 2.4GHz | Ubuntu Linux | 2,080 | 1,621.1 | 77 | 21.108 |
| 2 | 7 | Selene Nvidia NVIDIA Corporation | AMD EPYC 7742 64C 2.25GHz | Ubuntu 18.04.01 | 277,760 | 27,580.0 | 1,344 | 20.518 |
| 3 | 469 | NA-1 PEZY Computing / Exascaler Inc. 株式会社PEZY Computing | Xeon D-1571 16C 1.3GHz | CentOS | 1,271,040 | 1,303.2 | 80 | 18.433 |
| 4 | 205 | A64FX prototype 富士通 富士通沼津工場 | Fujitsu A64FX 48C 2GHz | Linux | 36,844 | 1,999.5 | 118 | 16.876 |
| 5 | 27 | AiMOS IBM Rensselaer Polytechnic Institute Center for Computational Innovations(アメリカ) | IBM POWER9 20C 3.45GHz | RHEL 7.6 | 130,000 | 8,339.0 | 512 | 16.285 |
| 6 | 6 | HPC5 Dell EMC Eni(イタリア) | Xeon Gold 6252 24C 2.1GHz | CentOS Linux 7 | 669,760 | 35,450.0 | 2,252 | 15.740 |
| 7 | 422 | Satori IBM マサチューセッツグリーンハイパフォーマンスコンピューティングセンター(アメリカ) | IBM POWER9 20C 2.4GHz | RHEL 7.6 | 23,040 | 1,464.0 | 94 | 15.574 |
| 8 | 2 | Summit IBM オークリッジ国立研究所(アメリカ) | IBM POWER9 22C 3.07GHz | RHEL 7.4 | 2,414,592 | 148,600.0 | 10,096 | 14.719 |
| 9 | 1 | スーパーコンピュータ「富岳」 富士通 理化学研究所 計算科学研究センター | A64FX 48C 2.2GHz | Red Hat Enterprise Linux | 7,299,072 | 415,530.0 | 28,335 | 14.665 |
| 10 | 9 | Marconi-100 IBM CINECA(イタリア) | IBM POWER9 16C 3GHz | RHEL 7.6 | 347,776 | 21,640.0 | 1,476 | 14.661 |
Green500のランキングは規模が全く関係しないため、システムごとの特色が出やすいものに見えます。1位のPreferred Networkはblogに特徴がまとめられており、スパコンの規模としてはかなり小さいのがわかります。
MN-3が動き出します - Preferred Networks Research & Development
Preferred Networksは，2019年にMN-2を稼動させました．MN-2は1024基の NVIDIA V100
ここで3位のPEZY Computingの名前を見て「あれ…？」と気付いた方がいらっしゃるかもしれません。国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の助成金を詐取したことと脱税で社長が罰金刑を受けている会社です。
PEZY Computing (刑事事件の判決について）
しかし、実績を見るとGreen500において近年常に優秀な成績を残しているのも事実です。なお、ウェブサイト上の会社概要に社長の名前がありません。
PEZY Computing (会社概要)
また、その他の特徴としては、TOP500でも上位だったシステムがGreen500でも上位になっており、昨今のトレンドとして絶対性能だけでなく消費電力も確実に設計時に考慮されているのも見て取れます。富岳についてはプロトタイプの方が単位電力あたりの性能がいいのは少し意外でしたが、超巨大と言っていいほどの規模でこの順位に入ることも素晴らしいと考えます。
10年前のTOP500と比較して、スパコンのトレンドを探る
TOP500自体は1993年から公開されていますが、今回は10年前にあたる2010年6月の順位と比較することで、この10年で何が変わったのか見てみます。
| 順位 | システム名 /ベンダー /設置場所 | CPU | OS | コア数 | RMax (TFlop/s) | Power(kW) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Jaguar Cray/HPE オークリッジ国立研究所(アメリカ) | Opteron 6274 16C 2.2GHz | Cray Linux Environment | 224,162 | 1,759 | 6,950 |
| 2 | Nebulae Sugon 国立スーパーコンピュータセンター深圳(中国) | Xeon X5650 6C 2.66GHz | Linux | 120,640 | 1,271 | 2,580 |
| 3 | Roadrunner IBM ロスアラモス国立研究所(アメリカ) | PowerXCell 8i 9C 3.2GHz | Linux | 122,400 | 1,042.0 | 2,345 |
| 4 | Kraken XT5 Cray/HPE テネシー大学計算科学研究機構(アメリカ) | Opteron Six Core 6C 2.6GHz | Linux | 98,928 | 831.7 | 3,090 |
| 5 | JUGENE IBM ユーリヒ総合研究機構(ドイツ) | PowerPC 450 4C 850MHz | CNK/SLES 9 | 294,912 | 825.5 | 2,268 |
| 6 | Pleiades HPE アメリカ航空宇宙局 | Xeon E5450 4C 3GHz | Linux | 81,920 | 772.7 | 3,096 |
| 7 | 天河一号 NUDT 国家超級計算天津中心(中国天津市) | Xeon E5540 4C 2.53GHz | Linux | 71,680 | 563,1 | |
| 8 | BlueGene/L IBM ローレンス・リバモア国立研究所(アメリカ) | PowerPC 440 2C 700MHz | CNK/SLES 9 | 212,992 | 478.2 | 2,329 |
| 9 | Intrepid IBM アルゴンヌ国立研究所(アメリカ) | PowerPC 450 4C 850MHz | CNK/SLES 9 | 163,840 | 458.6 | 1,260 |
| 10 | Red Sky Sun サンディア国立研究所/国立再生可能エネルギー研究所(アメリカ) | Xeon X5570 4C 2.93GHz | CentOS | 42,440 | 433.5 | 4,344 |
比較してすぐわかるのは、コア数の桁が違うことですね。多くても5位のJUGENEの30万コアなのに対して、2020年6月で見ると最多は神威・太湖乃光の1000万コア、トップ5はすべて100万コア以上になっています。
絶対性能で見ると富岳とSummitは少し離れているので2020年6月の3位Sierraが10万RMax弱なのに対して、2010年のトップのJaguarが1000RMaxなので、およそ100倍の性能向上を果たしています。
Green500は2013年からなので、手元で計算した10位までの一番電力効率の良い2位のNebulaeがGFlops/wattsを計算すると0.49となり、2020年6月のGreen500で9位になっている富岳の14.665と比較すると、富岳の方が約30倍電力効率が良いことになります。
性能は向上しながら相対的な消費電力が減っているという状態で、ムーアの法則が限界に近付いていると言われて久しいですが、ことスパコンにおいては性能向上はまだ続いているようです。
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