Top 500 supercomputer: più computer cinesi ma gli americani sempre primi per prestazioni

 

La 54^ edizione della Top 500, la speciale classifica dei 500 supercomputer più performanti al mondo, che  viene stilata due volte all’anno dalla top500.org, vede la Cina e gli Stati Uniti mantenere il loro dominio nella classifica, sebbene in diverse categorie. Nel frattempo, le prestazioni complessive dei 500 sistemi, basate sul benchmark High Performance Linpack (HPL), continuano a crescere raggiungendo un totale di 1,65 exaflop. Il livello di accesso all’elenco è salito a 1,14 petaflop, rispetto a 1,02 petaflop dell’elenco precedente del giugno 2019.

La Classifica

Le prime dieci posizioni della classifica non subiscono variazioni rispetto all’elenco precedente con Summit e Sierra che si classificano ai primi due posti. Entrambi sono supercomputer costruiti da IBM che utilizzano CPU Power9 e GPU NVIDIA Tesla V100. Il sistema Summit del Oak Ridge National Laboratory ha raggiunto un risultato HPL di 148,6 petaflop mentre il sistema Sierra al Lawrence Livermore National Laboratory ha toccato i 94,6 petaflops.

Al terzo posto si piazza il supercomputer cinese Sunway TaihuLight, con un livello HPL di poco inferiore a 93,0 petaflop. TaihuLight è stato sviluppato dal National Research Center of Parallel Computer Engineering & Technology (NRCPC) della Cina ed è installato presso il National Supercomputing Center di Wuxi. È alimentato esclusivamente dai processori SW26010 di Sunway.

Tianhe-2A (Via Lattea-2A), un sistema sviluppato dalla National University of Defense Technology (NUDT) cinese e funzionante presso il National Supercomputer Center di Guangzhou, in Cina, detiene il quarto posto con 61,4 petaflop. È alimentato da CPU Intel Xeon e acceleratori Matrix-2000.

Frontera, un sistema Dell C6420, mantiene il numero cinque in classifica, con un risultato HPL di 23,5 petaflop. Alimentato esclusivamente da processori Xeon Platinum, è stato installato presso il Texas Advanced Computing Center dell’Università del Texas nel 2018.

Al numero sei c’è Piz Daint, un supercomputer Cray XC50 installato presso il Centro nazionale svizzero di supercomputer (CSCS) di Lugano. Con 21,2 petaflop, rimane il sistema più performante in Europa.

Trinity, un sistema Cray XC40 gestito da Los Alamos National Laboratory e Sandia National Laboratories è al settimo posto, con una performance HPL di 20,2 petaflop. È alimentato dai processori Intel Xeon e Xeon Phi.

Al numero otto si piazza l’AI Bridging Cloud Infrastructure (ABCI), installato presso l’Istituto nazionale giapponese di scienza e tecnologia industriale avanzata (AIST). Il sistema, costruito da Fujitsu è dotato di processori Intel Xeon Gold e GPU NVIDIA Tesla V100, ha ottenuto una performance HPL di 19,9 petaflop.

SuperMUC-NG è nella posizione numero nove con 19,5 petaflop. È installato presso il Leibniz-Rechenzentrum (Leibniz Supercomputing Center) a Garching, vicino a Monaco. La macchina, costruita da Lenov,o è alimentata da processori Intel Platinum Xeon.

Il supercomputer di Lassen è al numero 10, garantendo 18,2 petaflop. Installato presso il Lawrence Livermore National Laboratory, Lassen è la controparte non classificata del sistema Sierra, e condivide la stessa architettura GPU IBM Power9 / NVIDIA V100.

Il nuovo supercomputer più potente dell’elenco è AiMOS, che si presenta in 24^ alla posizione, ottenendo un risultato HPL di 8,0 petaflop. Il sistema, costruito da IBM è installato presso il Rensselaer Polytechnic Institute Center for Computational Innovations (CCI)  e, come Summit, Sierra e Lassen, è dotato di CPU Power9 e GPU NVIDIA V100.

Ripartizione geografica

Il numero di installazioni TOP500 in Cina continua a salire e ora si attesta a 227 unità, rispetto a 219 di sei mesi fa. Nel frattempo, il numero dei sistemi installati negli Stati Uniti segna quasi il minimo storico a quota 118. Tuttavia, i sistemi negli Stati Uniti sono in media significativamente più grandi, il che si traduce in una quota del 37,8 percento delle prestazioni aggregate dell’elenco. La Cina è vicina con una quota del 31,9 percento. Rispetto a sei mesi fa questo divario si è ridotto: infatti, nell’elenco di giugno 2019 la percentuale degli USA era del 38,4 percento contro il 29,9 percento delle prestazioni aggregate dei supercomputer cinesi.

Il Giappone rimane al terzo posto per numero di sistemi TOP500, con 29, seguito da Francia con 18, Germania con 16, Paesi Bassi con 15, Irlanda con 14 e Regno Unito con 11.

A livello di chip, Intel continua a dominare. I suoi processori sono presenti in 470 dei 500 sistemi, suddivisi tra più generazioni di hardware Xeon e Xeon Phi. IBM è seconda con 14 sistemi: 10 con CPU Power e quattro con CPU Blue Gene / PowerPC. AMD rivendica tre sistemi nell’elenco corrente.

Ci sono anche due supercomputer basati su Arm nella lista: il sistema Astra implementato presso i Sandia National Laboratories, che è equipaggiato con i processori Marunder di ThunderX2, e il prototipo del sistema A64FX di Fujitsu, un precursore del sistema exascale di Fugaku (Post-K) destinato a RIKEN nel 2021. La macchina Fujitsu è una new entry e occupa la posizione 159, con una prestazione HPL di 2.0 petaflop.

NVIDIA è il fornitore dominante per gli acceleratori. Le sue GPU sono presenti in 136 dei 145 sistemi accelerati. Nell’elenco precedente sei mesi fa, c’erano 134 sistemi accelerati.

Ripartizione dell’interconnessione

Ethernet è utilizzata nel 52 percento (258) dei sistemi TOP500, mentre InfiniBand è la rete scelta nel 28 percento (140) dei sistemi. Tuttavia, dal punto di vista delle prestazioni, tali posizioni sono invertite, con macchine basate su InfiniBand che rappresentano il 40 percento delle prestazioni complessive di TOP500 e macchine basate su Ethernet con il 29 percento.

Green500

L’elenco correlato Green500, che misura l’efficienza energetica dei migliori supercomputer del mondo, è cambiato notevolmente rispetto a sei mesi fa. Il numero uno è ora il prototipo del supercomputer A64FX, con 16,9 gigaflop / watt. Un po’ meno verde, al secondo posto si piazza NA-1, una macchina Zettascaler che utilizza i processori PEZY-SC2 di PEZY Computing e offre 16,3 gigaflops /watt : è pronto per una futura installazione presso NA Simulation in Giappone.

Il terzo sistema Green500 è il nuovo sistema AiMOS di IBM, seguito da altri due sistemi IBM basati sullo stesso design Power9 / NVIDIA V100: Satori a 15,6 gigaflops / watt e Summit a 14,7 gigaflops / watt. I restanti primi 10 sistemi Green500 nell’elenco – AI Bridging Cloud Infrastructure, MareNostrum P9 CTE, TSUBAME 3.0, PANGEA III e Sierra – utilizzano anche acceleratori GPU NVIDIA.

Per quanto riguarda l’Italia, HPC4 di ENI continua ad essere il più potente computer al mondo tra quelli per applicazioni industriali (ovvero non per la ricerca o per le applicazioni accademiche) occupando il 16° posto nella classifica generale. Al 19° posto troviamo Marconi del Cineca, con 10,38 petaflops, il supercomputer del Consorzio interuniversitario per la ricerca scientifica italiana.

A questo link l’elenco completo dei 500 supercomputer più potenti al mondo.