TOP500

Dieser Artikel befasst sich mit Computersystemen. Für die 500 besten einer Sportart siehe Weltrangliste.

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.

TOP500
Gründung	24. Juni 1993
Website	https://www.top500.org

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.

Geschichte

Zunahme der Rechenleistung. Y-Achse in GFLOPS.

Leistung aller 500 Supercomputer

1. Platz

500. Platz

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.

Gelistete Computer

Weltweit

Frontier (erstes ExaFLOP-System der TOP500)

Fugaku Supercomputer

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

1. Vereinigte Staaten El Capitan des Lawrence Livermore National Laboratory mit 1,742 EFLOPS.
2. Vereinigte Staaten Frontier des Oak Ridge National Laboratory mit 1,353 EFLOPS.
3. Vereinigte Staaten Aurora des Argonne National Laboratory mit 1,012, EFLOPS.
4. Vereinigte Staaten Eagle der Microsoft Corporation mit 561,2 PFLOPS.
5. Italien HPC6 (Eni S.p.A.): 477,9 PFLOPS
6. Japan Fugaku des RIKEN Center for Computational Science mit 442,0 PFLOPS
7. Schweiz Alps des CSCS mit 434,9 PFLOPS.
8. Finnland LUMI des EuroHPC mit 379,7 PFLOPS.
9. Italien Leonardo des EuroHPC mit 241,2 PFLOPS.
10. Vereinigte Staaten Tuolumne des Lawrence Livermore National Laboratory mit 208,1 PFLOPS.

Europäische Union

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

1. (5)0 Italien HPC6 (Eni S.p.A.): 477,9 PFLOPS
2. (8)0 Finnland LUMI (EuroHPC): 379,7 PFLOPS.
3. (9)0 Italien Leonardo (EuroHPC): 241,2 PFLOPS.
4. (11) Spanien MareNostrum 5 ACC (EuroHPC): 175,3 PFLOPS.
5. (18) Deutschland JETI - JUPITER Exascale Transition Instrument ((FZJ)): 83,1 PFLOPS.
6. (21) Danemark Gefion (Danish Centre for AI Innovation): 66,6 PFLOPS.
7. (22) Frankreich CEA-HE (CEA): 64,3 PFLOPS.
8. (27) Frankreich Jean Zay H100 (IDRIS-GENCI): 52,2 PFLOPS.
9. (29) Niederlande ISEG (Nebius AI): 46,5 PFLOPS.
10. (30) Frankreich Adastra (GENCI-CINES): 46,1 PFLOPS.

Deutschland

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

1. (18)0 Nordrhein-Westfalen Nordrhein-Westfalen JETI - JUPITER Exascale Transition Instrument (Forschungszentrum Jülich|(FZJ)): 83,1 PFLOPS.
2. (33)0 Nordrhein-Westfalen Nordrhein-Westfalen JUWELS Booster Module (FZJ): 44,1 PFLOPS
3. (51)0 Sachsen Sachsen Capella (TU Dresden): 24,1 PFLOPS
4. (50)0 Bayern Bayern SuperMUC NG (Leibniz-Rechenzentrum): 19,5 PFLOPS
5. (52)0 Baden-Württemberg Baden-Württemberg Hawk (HLRS): 19,3 PFLOPS
6. (63)0 Bayern Bayern SuperMUC NG Phase 2 (Leibniz-Rechenzentrum): 17,1 PFLOPS
7. (79)0 Bayern Bayern Helma (Universität Erlangen): 17,0 PFLOPS
8. (108) Hessen Hessen 43 (Hessian.AI): 11,3 PFLOPS
9. (115) Hamburg Hamburg Levante (DKRZ): 10,1 PFLOPS
10. (128) Hessen Hessen SX-Aurora TSUBASA (Deutscher Wetterdienst): 9,4 PFLOPS

Schweiz

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

1. (7)00 Alps (CSCS): 434,9 PFLOPS
2. (61)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^[3]
3. (102) Kuma (Ecole Polytechnique Federale de Lausanne): 12,0 PFLOPS
4. (346) Alps (CSCS): 3,08 PFLOPS
5. (483) A17A (Software Company MSW): 2,35 PFLOPS

Österreich

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

1. (50)0 Phase 1 (MUSICA): 24,2 PFLOPS
2. (398) VSC-4: 2,7 PFLOPS^[4]

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.^[5]

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.^[6]

Top-Länder

Die Leistung und Anzahl der Supercomputer in den TOP500 aufgeschlüsselt nach Ländern (Stand: November 2024):^[7]

Land	Leistung PFLOPS	Anzahl
Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten	6475,6	172
Europaische Union Europäische Union	2550,0	129
Japan Japan	940,7	34
Italien Italien	849,1	14
Schweiz Schweiz	437,5	5
Deutschland Deutschland	405,3	41
Finnland Finnland	391,4	3
China Volksrepublik Volksrepublik China	316,7	62
Frankreich Frankreich	298,0	24
Spanien Spanien	221,9	3
Korea Sud Südkorea	213,1	13
Taiwan Taiwan	103,5	7
Niederlande Niederlande	98,4	10
Saudi-Arabien Saudi-Arabien	96,0	7
Vereinigtes Konigreich Vereinigtes Königreich	84,8	14
Russland Russland	71,5	6
Vereinigte Arabische Emirate Vereinigte Arabische Emirate	68,2	3
Brasilien Brasilien	67,9	9
Danemark Dänemark	66,6	1
Polen Polen	65,8	8
Schweden Schweden	63,0	8
Australien Australien	55,6	4
Israel Israel	41,5	1
Kanada Kanada	38,9	9
Indien Indien	34,0	7
Osterreich Österreich	26,9	2
Norwegen Norwegen	23,4	6
Singapur Singapur	23,2	4
Thailand Thailand	22,0	2
Tschechien Tschechien	18,0	3
Irland Irland	11,4	4
Island Island	10,5	1
Luxemburg Luxemburg	10,5	1
Turkei Türkei	7,4	2
Bulgarien Bulgarien	7,0	2
Slowenien Slowenien	6,9	2
Argentinien Argentinien	5,4	1
Portugal Portugal	4,0	1
Marokko Marokko	3,2	1
Ungarn Ungarn	3,1	1
Belgien Belgien	2,7	1

Schnellste Supercomputer ihrer Zeit

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	[8]
1941			Z3	20.00	IPS	[9]
1946	Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten	University of Pennsylvania	ENIAC	5.00	kIPS	[10]
1951		Massachusetts Institute of Technology	Whirlwind I	20.00	kIPS	[11]
1958		IBM	AN/FSQ-7	75.00	kIPS	[12]
1960	Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten		7090	229.00	kIPS	[13]
		UNIVAC	LARC	250.00	kIPS	[14]
1961	Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten	IBM	7030 Stretch	1.20	MIPS	[15]
1962	Vereinigtes Konigreich Vereinigtes Königreich	University of Manchester	Atlas	1.00	MFLOPS	[16]
1964	Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten	CDC	6600	3.00	MFLOPS	[17]
1969			7600	36.00	MFLOPS	[18]
1974			STAR-100	100.00	MFLOPS	[19]
1976		Cray	Cray-1	160.00	MFLOPS	[20]
1980		CDC	Cyber 205	400.00	MFLOPS	[21]
1983		Cray	X-MP/4	713.00	MFLOPS*	[22]
1985	Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten	Cray	Cray-2	1.41	GFLOPS*	[23]
1988			Y-MP/832	2.14	GFLOPS*	[22]
1990	Japan Japan	Fujitsu	VP2600/10	4.00	GFLOPS*	[22]
1992		NEC	SX-3/44	20.00	GFLOPS*	[22]
1993	Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten	Thinking Machines	CM-5/1024	59.70	GFLOPS*	[24]
	Japan Japan	Fujitsu	Numerical Wind Tunnel	124.20	GFLOPS*	[25]
1994	Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten	Intel	Paragon XP/S 140	143.40	GFLOPS*	[26]
	Japan Japan	Fujitsu	Numerical Wind Tunnel	170.00	GFLOPS*	[25]
1996		Hitachi	SR2201	232.40	GFLOPS*	[27]
			CP-PACS	368.20	GFLOPS*	[28]
1997	Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten	Intel	ASCI Red	1.06	TFLOPS*	[29]
2000		IBM	ASCI White	4.93	TFLOPS*	[30]
2001				7.20	TFLOPS*
2002	Japan Japan	NEC	Earth Simulator	35.86	TFLOPS*	[31]
2004	Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten	IBM	Blue Gene/L	70.72	TFLOPS*	[32]
2005				136.80	TFLOPS*
				280.60	TFLOPS*
2007				478.20	TFLOPS*
2008	Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten	IBM	Roadrunner	1.02	PFLOPS*	[33]
				1.10	PFLOPS*
2009		Cray	Jaguar	1.75	PFLOPS*	[34]
2010	China Volksrepublik Volksrepublik China	Universität für Wissenschaft und Technik der Landesverteidigung	Tianhe-1A	2.57	PFLOPS*	[35]
2011	Japan Japan	Fujitsu	K computer	10.51	PFLOPS*	[36]
2012	Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten	IBM	Sequoia (Blue Gene/Q)	16.32	PFLOPS*	[37]
		Cray	Titan	17.59	PFLOPS*	[38]
2013	China Volksrepublik Volksrepublik China	Universität für Wissenschaft und Technik der Landesverteidigung	Tianhe-2	33.86	PFLOPS*	[39]
2016		NRCPC	Sunway TaihuLight	93.01	PFLOPS*	[40]
2018	Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten	IBM	Summit	122.30	PFLOPS*	[41]
2019				148.60	PFLOPS*	[42]
2020	Japan Japan	Fujitsu	Fugaku	415.53	PFLOPS*	[43]
				442.01	PFLOPS*
2021
2022	Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten	HPE	Frontier	1.10	EFLOPS*	[44]
2023				1.19	EFLOPS*
2024				1.35	EFLOPS*
2024	Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten	HPE	El Capitan	1.74	EFLOPS*	[45]

Betriebssysteme

Alle Supercomputer dieser Liste werden mit Linux-Derivaten betrieben (Stand: November 2024).^[46] Im November 2017 fiel der letzte Supercomputer ohne Linux aus der Liste – er hatte IBM AIX als Betriebssystem.^[47]

Green500

Exponentieller Anstieg der Energie-Effizienz (logarithmische Skala) der Green500. Rote und blaue Linie markieren die (geglättete) Spanne zwischen dem 1. und dem 500. System.

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.^[48] Der Energiebedarf des Kühlsystems bleibt dabei unberücksichtigt.^[49] 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).^[50] 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.^[51]

Weltweit

(in Klammern weltweiter Platz der TOP500) (Stand: November 2024)^[52]

Werte in GigaFLOPS/Watt:

1. (224) Deutschland Jedi: 72,7
2. (122) Frankreich ROMEO: 70,9
3. (442) Frankreich Adastra2: 69,1
4. (128) Vereinigtes Konigreich Isambard-AI phase 1: 68,8
5. (51)0 Deutschland Capella: 68,1
6. (18)0 Deutschland JETI: 68,0
7. (69)0 Polen Helios: 67,0
8. (371) Vereinigte Staaten Henri: 65,4
9. (340) Deutschland HoreKa-Teal: 63,0
10. (49)0 Vereinigte Staaten rzAdams: 62,8

Europäische Union

(in Klammern weltweiter Platz der TOP500) (Stand: November 2024)^[52]

Werte in GigaFLOPS/Watt:

1. (224) Deutschland Jedi: 72,7
2. (122) Frankreich ROMEO: 70,9
3. (442) Frankreich Adastra2: 69,1
4. (51)0 Deutschland Capella: 68,1
5. (18)0 Deutschland JETI: 68,0
6. (69)0 Polen Helios: 67,0
7. (340) Deutschland HoreKa-Teal: 63,0
8. (121) Schweden Dardel GPU: 59,0
9. (30)0 Frankreich Adastra: 58,0
10. (6)00 Italien HPC6: 58,0

Siehe auch

• Instruktionen pro Sekunde
• Rechenleistung
• Europäisches Hochleistungsrechnen

Weblinks

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