全球超算 Top500 中国数量占比近半，但总体性能拼不过美国

近日，TOP500 News 最新的第 52 份全球超级计算机 Top500 榜单出炉！这份名单显示，中国跻身全球超级计算机 TOP500 榜单的计算机数量明显增多，占比将近一半，但从整体性能上来说，美国的超级计算机仍然占据主导地位。

榜单显示，排名 Top10 的超级计算机有 5 个系统来自于美国能源部（DOE），冠亚军分别被橡树岭国家实验室（ORNL）的 Summit 和劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）的 Sierra 夺得。

Summit 再次扩大其冠军优势，自 2018 年 6 月首次亮相以来，其 High Performance Linpack（HPL，高效能运算测试）评分从 122.3 提高到 143.5 petaflops。相较 6 个月前，Sierra 的 HPL 结果也从 71.6 提高至 94.6 千万亿次，从第三名上升到第二名。两者都是 IBM 制造的超级计算机，由 Power9 CPU 和 NVIDIA V100 GPU 提供支持。

Sierra 这次将位于中国无锡国家超级计算中心的神威太湖之光轻型超级计算机挤到了第三名的位置。直到去年 6 月之前，神威太湖之光已经连续两年在 TOP500 榜单上保持领先地位，其 HPL 结果为 93.0 petaflops，由中国国家并行计算机工程技术研究中心（NRCPC）开发。

位于中国广州国家超级计算机中心的天河 2A（银河-2A）目前排名第四，Linpack 得分为 61.4 petaflops。今年早些时候，中国国防科技大学（NUDT）对其进行过一次升级，用专有的 Matrix-2000 芯片取代了旧版的英特尔至强融核加速器。

排名第五的是 Piz Daint，一个安装在瑞士卢加诺瑞士国家超级计算中心（CSCS）的 Cray XC50 系统。它以 21.2 petaflops 保持了其作为欧洲最强大系统的地位。Piz Daint 采用英特尔至强处理器和 NVIDIA Tesla P100 GPU。

Trinity 是一个由洛斯阿拉莫斯国家实验室和桑迪亚国家实验室运营的 Cray XC40 系统，性能提升至 20.2 petaflops，上升一个名次至第六。它采用英特尔至强融核处理器，也是 Top10 系统中唯一采用这一处理器的系统。

日本在国家先进工业科学与技术研究所（AIST）安装的 The AI Bridging Cloud Infrastructure（ABCI）排名第七，Linpack 评分为 19.9 petaflops。这个由富士通制造的系统采用 Intel Xeon Gold 处理器和 NVIDIA Tesla V100 GPU。

德国新晋榜单的 SuperMUC-NG 由联想制造，坐落在加尔兴地区的莱布尼兹超级计算中心（Leibniz-Rechenzentrum），临近慕尼黑。凭借超过 311040 个 Intel Xeon 内核，HPL 性能达 19.5 petaflops，排名第八。

Titan 是安装在美国能源部橡树岭国家实验室的 Cray XK7 系统，此前曾是美国最强大的超级计算机，现在排名第九。使用英伟达 K20x GPU 加速器，它可以实现 17.6 petaflops。

Sequoia 是安装在美国能源部劳伦斯利弗莫尔国家实验室的 IBM BlueGene / Q 超级计算机，排名第十，于 2011 年首次交付，HPL 评分为 17.2 petaflops。

中国超算数量占比近半，但整体性能美国最优

TOP500 榜单中装置在中国的超级计算机数量比例继续增加，目前有 227 个系统上榜（占总数的 45％）。而美国的超级计算机数量持续下降，共有 109 个系统上榜，达有史以来的最低点（占总数的 22％）。但是，美国的系统平均而言功能更强大，系统总体性能为 38％，而中国仅为 31％。

日本以 31 个系统数量占比排名第三，其次是英国 21 个，法国 18 个，德国 17 个，爱尔兰 12 个。另外所有其他国家的系统总数不到 10 个。

TOP500 榜单中现有 429 台超级计算机在 Linpack 基准测试中性能达到 1 petaflops，而 6 个月前达到此性能的系统数量为 272 个。该榜单的准入基点现在为 874.8 teraflops，前 100 名系统的准入点为 1.97 petaflops。

排名前十的系统制造商（按系统数量计）分别为联想（140 个）、浪潮（84 个）、曙光（57 个）、克雷（49 个）、HPE（46 个）、公牛（22 个）、富士通（15 个）、华为（14 个 ）、戴尔 EMC（13 个）和 IBM（12 个）。

英特尔仍然是为 TOP500 系统提供处理器数量最多的厂商，占比 95.2％。最新榜单中只有三个系统由 AMD CPU 提供支持。

ARM 支持的智能超级计算机首次进入 TOP500 榜单，排名 205。这个名为 Astra 的新系统是部署在桑迪亚国家实验室的超级计算机，由 HPE 制造。它由 125328 个 Cavium ThunderX2 core 驱动，HPL Linpack 得分为 1.5 petaflops。

榜单中共有 137 个系统正在使用加速器/协处理器，而 6 个月前这个数字为 110 个。到目前为止，英伟达仍然是主要供应商，其中 64 个系统使用 P100 GPU，46 个使用 V100 GPU，12 个系统使用 Kepler GPU（K80，K40 和 K20x）。

TOP500 中最受欢迎的互连技术分别是千兆以太网（252 个系统），InfiniBand（135 个系统），自定义互连（64 个系统）和 Intel Omni-Path（43 个系统）。

此外，整个榜单中系统的总体性能已经从 6 个月前的 1.21 exaflops 提高到 1.42 exaflops。

日本超算最节能

Green500 榜单中最节能的系统再次花落 Shoubu 系统 B，一台安装在日本 RIKEN 高级计算与通信中心的 ZettaScaler-2.2 超级计算机。它在 1.06 petaflops Linpack 性能运行期间效能功耗比达到 17.6 gigaflops / watt，在 TOP500 榜中位列第 376。

Green500 的亚军为 DGX SaturnV Volta 系统，这是一个安装在美国英伟达的系统，效能功耗比达 15.1 gigaflops / watt，在 TOP500 中排名第 375 位。

排名第三的是橡树岭国家实验室的 Summit 系统，效能功耗比达 14.7 gigaflops / watt，在 TOP500 中排名第一。

第四位是安装在国家先进工业科学与技术研究所（AIST） AI Bridging Cloud Infrastructure（ABCI）系统，效能功耗比达 14.4 gigaflops/watt ，在 TOP500 中排名第七。

TSUBAME 3.0，Sierra，AIST AI Cloud，MareNostrum P9 CTE，曙光先进计算系统（PreE）和 Taiwania 2 占据了 Green500 第五到第十的位置。其中 PreE 系统由 Hygon 许可的 AMD EPYC 处理器 Dhyana CPU 提供支持。

HPCG（高度共轭梯度基准测试）结果

TOP500 榜单中排名最高的一些超级计算机在高性能共轭梯度（HPCG）基准测试中也都表现最佳，Linpack 排名前两位的 Summit 和 Sierra 在 HPCG 基准测试中再次包揽冠亚军，Summit 的 HPCG 测试结果为 2.93 -petaflops，而 Sierra 为 1.80 HPCG-petaflops。

接下来是此前 HPCG 排名靠前的富士通 K 计算机，性能达 0.60 HPCG-petaflops，在 TOP500 中排名第 18 位；Trinity HPCG 排名第四，为 0.55 HPCG-petaflops；紧随其后的是 ABCI 系统，为 0.51 HPCG-petaflops，这两个系统在 TOP500 中分别排名第 6 和第 7。此外，Top10 中的其他位置则由 Piz Daint、神威太湖之光、Nurion、Oakforest-PACS 和 Cori 占据。

原文链接：

https://www.top500.org/news/china-extends-supercomputer-share-on-top500-list-us-dominates-in-total-performance/

会议推荐：12 月 20-21，AICon将于北京开幕，在这里可以学习来自 Google、微软、BAT、360、京东、美团等 40+AI 落地案例，与国内外一线技术大咖面对面交流。