Top500: Stillstand bei den schnellsten Supercomputern

Zweimal im Jahr wird die Liste der 500 schnellsten Supercomputer der Welt veröffentlicht. Gegenüber der letzten Ausgabe der „Top500“ gab es an der Spitze gar keine Veränderung: Die zehn ersten Plätze sind unverändert und das US-System Summit bleibt auch ohne Update weiter Spitzenreiter.

Top 10 unverändert

Wie schon in der Juni-Ausgabe führt das System Summit aus den USA mit 148,6 PetaFLOPS Rechenleistung im Linpack-Benchmark die Top500 für November 2019 an. Das Spitzenfeld ist damit keine genaue Betrachtung wert und beherbergt weiterhin Piz Daint aus der Schweiz als schnellstes System aus Europa auf Rang 6 sowie den SuperMUC-NG als schnellsten Rechner aus Deutschland auf dem neunten Platz. Im kommenden Jahr schickt sich JUWELS mit einem großen Update auf 70 PetaFLOPS an, das künftig schnellste System Deutschlands und vielleicht auch Europas zu werden. Der schnellste Neueinsteiger in den Top500 erreicht nur Platz 24.

Rang (zuvor)	System	Standort	Rechenleistung (Rmax)	Prozessoren
1 (1)	Summit	USA	148,60 PetaFLOPS	IBM Power9 (22C, 3,07 GHz) Nvidia Volta GV100
2 (2)	Sierra	USA	94,64 PetaFLOPS	IBM Power9 (22C, 3,1 GHz) Nvidia Volta GV100
3 (3)	Sunway TaihuLight	China	93,01 PetaFLOPS	Sunway SW26010 (260C, 1,45 GHz)
4 (4)	Tianhe-2A	China	61,44 PetaFLOPS	Intel Xeon E5-2692v2 (12C, 2,2 GHz)
5 (5)	Frontera	USA	23,52 PetaFLOPS	Intel Xeon Platinum 8280 (28C, 2,7 GHz)
6 (6)	Piz Daint	Schweiz	21,23 PetaFLOPS	Intel Xeon E5-2690v3 (12C, 2,6 GHz) Nvidia Tesla P100
7 (7)	Trinity	USA	20,16 PetaFLOPS	Xeon E5-2698v3 (16C, 2,3 GHz) Intel Xeon Phi 7250
8 (8)	AI Bridging Cloud Infrastructure (ABCI)	Japan	19,88 PetaFLOPS	Xeon Gold 6148 (20C, 2,4 GHz) Nvidia Tesla V100 SXM2
9 (9)	SuperMUC-NG	Deutschland	19,48 PetaFLOPS	Xeon Platinum 8174 (24C, 3,1 GHz)
10 (10)	Lassen	USA	18,20 PetaFLOPS	IBM Power9 (22C, 3,1 GHz) Nvidia Tesla V100

Geringster Zuwachs bei Gesamtleistung seit Bestehen

Gegenüber Juni 2019, als erstmals alle 500 Systeme die Hürde von 1 PetaFLOPS beziehungsweise 1 Billiarde FLOPS genommen hatten, stieg die Einstiegshürde von 1,02 auf 1,14 PetaFLOPS für das aktuell langsamste System. Alle Systeme zusammen kommen laut den Organisatoren der Liste nun auf 1,65 ExaFLOPS. Das Wachstum der Gesamtleistung liegt mit rund 5,5 Prozent aber auf dem bisher niedrigsten Wert in der Geschichte der nun zum 54. Mal aktualisierten Top500-Liste, wie Andreas Stiller von heise online beobachtet hat.

„Exotischer“ Neueinsteiger mit A64FX rechnet sehr effizient

Mit knapp 2 PetaFLOPS zwar nur auf Rang 159, doch mit 16,9 GigaFLOPS pro Watt das effizienteste System ist der A64FX prototype der Fujitsu Numazu Plant in Japan. Der Prototyp des Supercomputers „Fugaku“ (früher „Post-K“ genannt) von Fujitsu ist nicht nur wegen der höchsten Effizienz und damit dem ersten Platz der parallel veröffentlichten Green500-Liste erwähnenswert. Denn dabei kommen spezielle HPC-CPUs auf Basis einer ARM-Architektur zum Einsatz.

Die als A64FX bezeichneten Prozessoren gehören zu den ersten, die die sogenannte Scalable Vector Extension (SVE) von ARM nutzen. Ein A64FX, der nur beim Namen Ähnlichkeiten zu einem Athlon 64 FX von AMD aufweist, besitzt 48 Rechenkerne sowie vier sogenannte Assistenzkerne für Verwaltungsaufgaben. Der Prozessor wird in einem 7-nm-FinFET-Verfahren hergestellt und beherbergt in seinem Chipgehäuse auch 32 GB schnellen HBM2-Speicher.

Bald jedes zweite System aus China

Bei den Standorten der Systeme ist weiterhin China unangefochten an der Spitze und kommt mit nun neun weiteren auf insgesamt 228 Systeme respektive 45,6 Prozent Anteil. Die USA folgen mit 117 (+1) Systemen und Japan bleibt ohne Neuzugang mit 29 Systemen die am dritthäufigsten vertretene Nation. Deutschland liegt mit 16 Systemen hinter Frankreich (18) auf Platz fünf.

Nur drei Systeme mit AMD

Bei den Herstellern der Supercomputer dominieren wenig überraschend die chinesischen Hersteller Lenovo, Sugon und Inspur. Erst auf Platz vier und fünf folgen mit Cray und HPE zwei US-Hersteller, die inzwischen sogar zusammen gehören, aber weiterhin getrennt aufgeführt werden.

Bei den CPU-Herstellern ist Intel in 474 der 500 Systeme vertreten, während Nvidia bei 136 der 145 Systeme mit GPU-Beschleunigern ähnliche Dominanz aufweist. Mit IBM-CPUs sind lediglich 14 Systeme und mit AMD-CPUs sogar nur drei Systeme bestückt. Allerdings sind bereits einige neue und teils sehr leistungsstarke Systeme mit Epyc-Prozessoren von AMD in Arbeit. Das System Frontier soll Ende 2021 mit 1,5 ExaFLOPS sogar den Spitzenplatz der Top500 erklimmen. Mit 28 PetaFLOPS weniger auffällig ist Archer2 aus Großbritannien.

Im Gegenzug wird das kommende Exascale-System Aurora mit CPUs und GPUs von Intel ausgestattet, zu denen Intel in diesen Tagen neue Informationen preisgegeben hat.