TOP500

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Le TOP500 est un projet de classification, par ordre décroissant, des 500 superordinateurs les plus puissants au monde.

Depuis juin 1993, le projet met à jour sa liste tous les six mois :

• en juin lors de l'International Supercomputing Conference, qui a lieu en Allemagne ;
• en novembre pendant l'ACM/IEEE Supercomputing Conference, qui a lieu aux États-Unis et est organisée par l'IEEE et l'Association for Computing Machinery.

Le TOP500 est réalisé par Hans Meuer de l'université de Mannheim en Allemagne, Jack Dongarra de l'université du Tennessee à Knoxville, Erich Strohmaier et Horst Simon du National Energy Research Scientific Computing Center (NERSC) du Lawrence Berkeley National Laboratory (LBL).

Le logiciel de test est LINPACK, un test de performance (benchmark) écrit en Fortran, contesté en 2010 mais qui, à défaut de mieux, sert pour l'instant à donner un aperçu relativement fiable de la performance des superordinateurs connus. Il effectue ces calculs sur des nombres d'une longueur de 64 bits.

Le développement des supercalculateurs se déroule dans un contexte de compétition économique et politique entre les nations développées. Il y a encore quinze ans, le TOP500 ne comptait aucun ordinateur d'origine chinoise. En 2016, la Chine détient 167 places dans ce classement et dépasse ainsi les Américains, qui en comptent 165. Depuis, l'écart s'est creusé, la Chine étant en 2020 largement à la première place.

Certains grands systèmes ne figurent pas sur la liste. Le plus grand exemple est celui des Blue Waters (en) du National Center for Supercomputing Applications (ANCR), celui-ci ayant annoncé publiquement la décision de ne pas participer à la liste parce qu'ils ne pensent pas que cela indique avec précision la capacité d'un système à faire un travail utile. D'autres organisations décident de ne pas lister les systèmes pour des raisons de sécurité et/ou de compétitivité commerciale. Les machines spécialement conçues pour une certaine tâche et qui ne sont pas capables ou n'exécutent pas le benchmark LINPACK n'ont pas été incluses, comme RIKEN MDGRAPE-3 et MDGRAPE-4 (en).

Top 10

Top 10 du TOP500 (en date de juin 2020)

Rang	Nom	Architecture, type de processeurs	Bus d'interconnexion	Cœurs	Rmax et Rpeak (en teraFLOPS par seconde)	Constructeur	Utilisateur	Puissance (kW)
1	Supercomputer Fugaku	Supercomputer Fugaku : A64FX (en) 48C @2,2 GHz	Tofu interconnect D	7 299 072	415 530,0 513 854,7	Fujitsu	RIKEN Center for Computational Science Japon	28 335
2	Summit	IBM Power System AC922 : IBM POWER9 22C @3,07 GHz NVIDIA Volta GV100	Dual-rail Mellanox EDR Infiniband	2 414 592	148 600,0 200 794,9	IBM	DOE / SC / Oak Ridge National Laboratory États-Unis	10 096
3	Sierra	IBM Power System AC922 : IBM POWER9 22C @3,1 GHz NVIDIA Volta GV100	Dual-rail Mellanox EDR Infiniband	1 572 480	94 640,0 125 712,0	IBM / Nvidia / Mellanox	Lawrence Livermore National Laboratory États-Unis	7 438
4	Sunway TaihuLight	Sunway MPP : SW26010 260C @1,45 GHz puce graphique Sunway	Sunway	10 649 600	93 014,6 125 435,9	NRCPC	National Supercomputing Center in Wuxi Chine	15 371
5	Tianhe-2A	TH-IVB-FEP Cluster : Intel Xeon E5-2692v2 12C @2,2 GHz	TH Express-2, Matrix-2000	4 981 760	61 444,5 100 678,7	NUDT	National Super Computer Center in Guangzhou Chine	18 482
6	HPC5	PowerEdge C4140 : Xeon Gold 6252 24C @2,1 GHz NVIDIA Tesla V100	Mellanox HDR Infiniband	669 760	35 450,0 51 720,8	Dell EMC	Eni S.p.A. Italie	2 252
7	Selene	DGX A100 SuperPOD : AMD EPYC 7742 64C @2,25 GHz NVIDIA Ampere A100	Mellanox HDR Infiniband	277 760	27 580,0 34 568,6	Nvidia	Nvidia Corporation États-Unis	1 344
8	Frontera	Dell C6420 : Xeon Platinum 8280 (en) 28C @2,7 GHz	Mellanox InfiniBand HDR	448 448	23 516,4 38 745,9	Dell EMC	Texas Advanced Computing Center (en) / Université du Texas États-Unis
9	Marconi-100	IBM Power System AC922 : IBM POWER9 16C @3 GHz Nvidia Volta V100	Dual-rail Mellanox EDR Infiniband	347 776	21 640,0 29 354,0	IBM	CINECA (en) Italie	1 476
10	Piz Daint	Cray XC50 : Xeon E5-2690v3 12C @2,6 GHz NVIDIA Tesla P100	Aries interconnect	387 872	21 230,0 27 154,3	Cray / HPE	Centre suisse de calcul scientifique (CSCS) Suisse	2 384

Lexique :

• FLOPS est une unité de mesure désignant les opérations par seconde. Cette unité fait ici référence à des calculs en virgule flottante double précision (DP) de 64 bits normalisé par l'IEEE. Habituellement exprimé en GFlops (gigaFlops) (milliards d'opérations par seconde), depuis l'année 2008 on parle de Tflops (téraFlops) (mille fois plus) voire de Pflops (pétaFlops) (un million de fois plus).
• HPL benchmark (Highly-Parallel LINPACK benchmark) est le logiciel de test effectuant des calculs mathématiques sur des superordinateurs parallèles sur la base de LINPACK.

Les résultats de chaque superordinateur sont :

• Rang : rang obtenu de la machine dans le classement ;
• Cœurs : nombre de cœurs dans la machine ;
• $R_{max}$ : performance LINPACK maximale en FLOPS/s pour le plus gros problème tournant sur la machine ;
• $R_{peak}$ : performance théorique en FLOPS/s de la machine.

• 
  Somme de la puissance de calcul des 500 meilleurs supercalculateurs mondiaux de 1993 à 2008. Source : TOP500.
• 
  Puissance de calcul des 500 meilleurs supercalculateurs mondiaux en novembre 2009 par pays.

Par pays

Le tableau ci-dessous liste le nombre de superordinateurs du TOP500 dans chacun des pays ou territoires répertoriés. Il ne tient évidemment pas compte des supercalculateurs qui ne sont pas dans le TOP500, et ceux qui sont sortis de cette liste au fil des années.

Répartition des superordinateurs dans la liste TOP500 par pays (en date de juin 2020)

Pays ou territoires	Systèmes
Chine	226
États-Unis	114
Japon	29
France	19
Allemagne	16
Pays-Bas	15
Irlande	14
Canada	12
Royaume-Uni	10
Italie	7
Singapour	4
Brésil	4
Corée du sud	3
Arabie saoudite	3
Norvège	3
Australie	2
Russie	2
Émirats arabes unis	2
Taïwan	2
Suisse	2
Suède	2
Inde	2
Finlande	2
Espagne	1
Tchéquie	1

Par nombre de systèmes

Par nombre de systèmes en 2018:

Top 5 par type de processeur

Type processeur	Nombre de systèmes
Intel Xeon E5 (Broadwell)	234
Intel Xeon Gold	99
Intel Xeon E5 (Haswell)	71
Intel Xeon Platinum	22
Intel Xeon Phi	18

Top 5 par constructeur Constructeur Nombre de systèmes Lenovo 140 Inspur 86 Sugon 57 Cray 49 Hewlett Packard Enterprise 45

Top 5 par système d'exploitation Constructeur Nombre de systèmes Linux 233 CentOS 139 Cray Linux Environment (en) 48 bullx SCS 13 SUSE Linux Enterprise 10

Note : tous les systèmes d'exploitation du TOP500 utilisent Linux, mais le Linux indiqué ci-dessus est « générique ».

Classement selon des critères d'informatique verte

Les nouveaux besoins en matière de développement durable ont poussé les professionnels à classer les ordinateurs selon des critères d'informatique verte. Le Green 500 liste classe les superordinateurs de la liste TOP500 en termes d'efficacité énergétique. Celle-ci est mesurée selon des critères de Green 500, et mesurée en flops/watt.

Voir aussi

Articles connexes

• Tianhe-I
• Advanced Simulation and Computing Program
• TERA-10
• Roadrunner
• AlphaServer SC45
• Blue Gene
• Earth Simulator
• Pleiades, superordinateur de la NASA
• Centre informatique national de l'enseignement supérieur (premier ordinateur français pour la recherche publique apparaissant dans le TOP500)

Liens externes

• (en) Site officiel
• (en) HPL - A Portable Implementation of the High-Performance Linpack Benchmark for Distributed-Memory Computers, 10 septembre 2008, sur netlib.org
• (en) Jack J. Dongarra, Piotr Luszczek et Antoine Petitet, « The LINPACK Benchmark : Past, Present, and Future », Concurrency and Computation: Practice and Experience, vol. 15, n^o 9,‎ décembre 2001, p. 803-820 (DOI 10.1002/cpe.728, lire en ligne [PDF], consulté le 13 juillet 2015)
• (en) Frequently Asked Questions on the Linpack Benchmark and Top500, 8 mai 2007, sur netlib.org
• (en) China to get top500 prize, sur happysysadm.com