祝!富岳世界一!スパコン最速決定戦TOP500の顔触れと10年前を振り返る

Posted by 雅楽斎 on Tuesday, June 23, 2020

TOC

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)

June 2020 | TOP500

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
CPUOS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
7,229,072415,530.028,335
21Summit
IBM
オークリッジ国立研究所(アメリカ)
IBM POWER9
22C
3.07GHz
RHEL 7.42,414,592148,600.010,096
32Sierra
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
1,572,48094,640.07,438
43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
10,649,60093,014.615,371
54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 Linux4,981,76061,444.518,482
6HPC5
Dell EMC
Eni(イタリア)
Xeon Gold
6252 24C
2.1GHz
CentOS
Linux 7
669,76035,450.02,252
7Selene
Nvidia
NVIDIA Corporation(アメリカ)
AMD EPYC
7742 64C
2.25GHz
Ubuntu
18.04.01
277,76027,580.01,344
85Frontera
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
448,44823,516.4
9Marconi-100
IBM
CINECA(イタリア)
IBM POWER9
16C
3GHz
RHEL 7.6347,77621,640.01,476
106Piz 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
387,87221,230.02,384
117Trinity
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
979,07220,158.77,578
128AI Bridging Cloud Infrastructure (ABCI)
富士通
産総研
Xeon Gold
6148 20C
2.4GHz
Linux391,68019,880.01,649
139SuperMUC-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
305,85619,476.6
1410Lassen
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
288,28818,200.0
1511PANGEA III
IBM
Total(フランス)
IBM POWER9
18C
3.45GHz
RHEL 7.6291,02417,860.01,367
1612Sequoia
IBM
ローレンス・リバモア国立研究所(アメリカ)
Power BQC
16C
1.6GHz
Linux1,571,86417,173.27,890
1713Cori
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
622,33614,014.73,939
1814Nurion
Cray/HPE
韓国科学技術情報研究院
Intel Xeon
Phi 7250 68C
1.4GHz
CentOS570,02013,929.3
1915Oakforest-PACS
富士通
最先端共同HPC基板施設
Intel Xeon Phi
7250 68C
1.4GHz
Linux556,10413,554.62,719
2016HPC4
HPE
Eni(イタリア)
Xeon Platinum
8160 24C
2.1GHz
RHEL 7.4253,60012,210.01,320
2117Tera-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 SCS561,40811,965.53,178
2218Stampede2
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
CentOS367,02410,680.7
2319Marconi Intel Xeon Phi
Lenovo
CINECA(イタリア)
Intel Xeon Phi
7250 68C
1.4GHz
Linux348,00010,384.9
2420DGX SuperPOD
Nvidia
NVIDIA Corporation
Xeon Platinum
8174 24C
3.1GHz
Ubuntu
18.04.01
127,4889,444.0
25Gadi
Fujitsu / Lenovo
国家計算基盤(オーストラリア)
Xeon Platinum
8268 24C
2.9GHz
CentOS204,0329264.3
2621Taiwania 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
CentOS170,3529,000.0798
2724AiMOS
IBM
Rensselaer Polytechnic Institute Center for Computational Innovations(アメリカ)
IBM POWER9
20C
3.45GHz
RHEL 7.6130,0008,339.0512
2823TSUBAME3.0
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
135,8288,125.0792
29Roxy
HPE
アメリカ政府
Xeon Gold
6248 20C
2.5GHz
CentOS
Linux 7
174,7208,124.5
30Belenos
Atos
フランス気象局
AMD EPYC
7742 64C
2.25GHz
bullx SCS294,9127,683.41,655
3125PupMaya
HPE
アメリカ政府
Xeon Gold
6148 20C
2.4GHz
CentOS
Linux 7
169,9207,483.7
3226Artemis
Nvidia
Group 42(UAE)
Xeon Platinum
8168 24C
2.7GHz
Ubuntu Linux107,5687,257.0673
3327Cray/HPE
イギリス気象庁
Xeon E5-2695v4
18C
2.1GHz
Cray Linux
Environment
241,9207,038.9
3459JOLIOT-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 SCS197,1206,988.01,436
3528Theta
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
280,3206,920.9
3629Christofari
Nvidia
SberCloud(ロシア)
Xeon Platinum
8168 24C
2.7GHz
Ubuntu
18.04.01
99,6006,669.0
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
110,5926,617.8
3830MareNostrum
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 Linux153,2166,470.81,632
3931JUWELS Module 1
Atos
ユーリヒ総合研究機構(ドイツ)
Xeon Platinum
8168 24C
2.7GHz
CentOS114,4806,177.71,361
4032Pleiades
HPE
アメリカ航空宇宙局
Intel Xeon
E5-2680v2 10C
2.8GHz
SUSE Linux
Enterprise
Server 11
241,1085,951.64,407
4137Sawtooth
HPE
アイダホ国立研究所(アメリカ)
Xeon Platinum
8268 24C
2.9GHz
RHEL 7.699,7925,780.61,432
4233Cray Inc./Hitachi
気象庁
Xeon Platinum
8160 24C
2.1GHz
Cray Linux
Environment
135,7925,730.51,354
4334Cray Inc./Hitachi
気象庁
Xeon Platinum
8160 24C
2.1GHz
Cray Linux
Environment
135,7925,730.51,354
4435Hazel 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
185,0885,640.23,615
4536COBRA
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
127,5205,612.81,635
4638Shaheen 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
196,6085,537.02,834
4739Electra
HPE
アメリカ航空宇宙局
Xeon Gold
6148 20C
2.4GHz
SLES12 SP2124,4165,444.61,686
48MAHTI
Atos
科学計算センター(フィンランド)
AMD Rome
7H12 64C
2.6GHz
bullx SCS169,7285,388.51,070
4940Lise
Atos
ベルリンZuse研究所(ドイツ)
Intel Xeon Platinum
9242 48C
2.3GHz
CentOS103,6805,355.91,258
5041Pangea
HPE
Total(フランス)
Xeon
E5-2680v3
12C
2.5GHz
SUSE Linux
Enterprise
Server 11
220,8005,283.14,150

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。

June 2020 | TOP500

順位TOP500
順位
システム名
/ベンダー
/設置場所
CPUOSコア数RMax
(TFlop/s)
Power(kW)Power
Efficiency
(GFlops/watts)
1394MN-3
Preferred Networks
株式会社Preferred Networks
Xeon Platinum
8260M 24C
2.4GHz
Ubuntu
Linux
2,0801,621.17721.108
27Selene
Nvidia
NVIDIA Corporation
AMD EPYC
7742 64C
2.25GHz
Ubuntu
18.04.01
277,76027,580.01,34420.518
3469NA-1
PEZY Computing / Exascaler Inc.
株式会社PEZY Computing
Xeon
D-1571 16C
1.3GHz
CentOS1,271,0401,303.28018.433
4205A64FX prototype
富士通
富士通沼津工場
Fujitsu A64FX
48C
2GHz
Linux36,8441,999.511816.876
527AiMOS
IBM
Rensselaer Polytechnic Institute Center for Computational Innovations(アメリカ)
IBM POWER9
20C
3.45GHz
RHEL 7.6130,0008,339.051216.285
66HPC5
Dell EMC
Eni(イタリア)
Xeon Gold
6252 24C
2.1GHz
CentOS
Linux 7
669,76035,450.02,25215.740
7422Satori
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 7.623,0401,464.09415.574
82Summit
IBM
オークリッジ国立研究所(アメリカ)
IBM POWER9
22C
3.07GHz
RHEL 7.42,414,592148,600.010,09614.719
91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
7,299,072415,530.028,33514.665
109Marconi-100
IBM
CINECA(イタリア)
IBM POWER9
16C
3GHz
RHEL 7.6347,77621,640.01,47614.661

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 GPUを搭載するクラスタで,現在もMN-1と共に、PFNの主要な負荷を担っています.MN-2に引き続いて,次世代のPFNの計算基盤として,神戸大学の牧野教授のグループと共同で開発した

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
CPUOSコア数RMax
(TFlop/s)
Power(kW)
1Jaguar
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
224,1621,7596,950
2Nebulae
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
Linux120,6401,2712,580
3Roadrunner
IBM
ロスアラモス国立研究所(アメリカ)
PowerXCell
8i 9C
3.2GHz
Linux122,4001,042.02,345
4Kraken 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
Linux98,928831.73,090
5JUGENE
IBM
ユーリヒ総合研究機構(ドイツ)
PowerPC
450 4C
850MHz
CNK/SLES 9294,912825.52,268
6Pleiades
HPE
アメリカ航空宇宙局
Xeon
E5450 4C
3GHz
Linux81,920772.73,096
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
Linux71,680563,1
8BlueGene/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 9212,992478.22,329
9Intrepid
IBM
アルゴンヌ国立研究所(アメリカ)
PowerPC
450 4C
850MHz
CNK/SLES 9163,840458.61,260
10Red 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
CentOS42,440433.54,344

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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  1. bullx SCSはスパコン用のスイートの様です。 [return]
  2. Sunway RaiseOSはLinuxベースの様ですが、情報がありませんでした。 [return]

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