全面解析超算TOP500列表，美国5大DOE系统冠领榜单

TOP500第52届排行榜在2018年11月发布，5个美国能源部(DOE)超级计算机系统排到前10的位置，其中排在榜首的前2位是部署在Oak Ridge National Laboratory (ORNL)的Summit和Lawrence Livermore National Laboratory(LLNL)的Sierra。

自2018年6月首次亮相以来，Summit超算系统扩大了其系统的领先优势，High Performance Linpack (HPL) 评分从122.3提高到143.5 Petaflops。Sierra也同样提升了6个月前的HPL性能基准，从71.6提高至94.6 Petaflops，其Top500排名也从第三位提升到第二位。这两大超算系统都是IBM的超级计算机，主要采用Power9 CPU和NVIDIAV100 GPU提供支持。

关于超算系统基准测试标准，请参看文章“”。

根据本周一公布的最新一期 top 500 榜单，中国入榜超算数量以 202 台首次超过了美国，而半年前中国入榜的超算还只有 160 台，半年之内增加了 42 台，其中浪潮公司的超算入榜数量增加最多，从半年前的 20 台增加到了 56 台。查阅“中国作家榜”历年来的变化可知，它的子榜单并不固定，从最开始的单一榜单逐渐增加，并且有所调整：2013年子榜单设置“外国作家富豪榜”、“编剧作家富豪榜”等，2014年又增设“明星作家富豪榜”……这些子榜单的设置有无必要。吴怀尧也提到了主榜单公布前一位网络作家关于作家榜漏算其收入的质疑，他表示，在榜单公布前与该作家通过电话，并且调研团队从网站拿到加盖公章的数据并没有那么高。

位于中国广州Tianhe-2A (Milky Way-2A)目前排名第四，Linpack得分为61.4 Petaflops。该系统是对原China’s National University of Defense Technology (NUDT)系统的升级，采用了专有的Matrix-2000芯片取代了Intel Xeon Phi。

排名第五的是PizDaint，一个部署在瑞士卢加诺Swiss National Supercomputing Centre (CSCS)的Cray XC50系统。其计算能能力为21.2petaflops，保持其欧洲最强大系统的地位，它采用Intel Xeon和NVIDIATesla P100 GPU的组合方案。

Trinity是一个由Los Alamos National Laboratory和Sandia National Laboratories运营的CrayX0系统，通过将其性能提升至20.2petaflops排到Top500的第六位。这是唯一采用IntelXeon Phi处理器进入Top500排名前10的系统。

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由联想提供的SuperMUC-NG系统凭借超过311,040个Intel Xeon核和HPL性能19.5petaflops占据了第八位。该系统位于临近慕尼黑的Leibniz Supercomputing Centre (Leibniz-Rechenzentrum) 。

Titan是部署在美国DOE’s Oak Ridge National Laboratory的CrayXK7超算系统，该系统以前是美国最强大的超级计算机系统，现在已成为排名第九的系统。它使用NVIDIAK20x GPU实现了17.6 Petaflops浮点运算。

在计算集群中部署mpi环境，将openmp分别部署于计算集群中的各个计算机节点，运行计算集群，在mpi环境中可多线程并发运行程序，线程分配由人为操作来决定每个计算机节点上运行的线程数，计算集群由多个独立运行的计算机系统所组成的，并且是非共享内存的，每个计算机节点都拥有独立使用的系统资源。在计算集群中部署mpi环境，将openmp分别部署于计算集群中的各个计算机节点，运行计算集群，在mpi环境中可多线程并发运行程序，线程分配由人为操作来决定每个计算机节点上运行的线程数。1.采用mpi与openmp编译提高计算集群的streambenchmark测试性能的方法，其特征是具体步骤为: 在计算集群中部署mpi环境，将openmp分别部署于计算集群中的各个计算机节点，运行计算集群，在mpi环境中可多线程并发运行程序，线程分配由人为操作来决定每个计算机节点上运行的线程数。

在TOP500排名中，中国占据的份额继续增加，目前拥有227个系统(占总数的45％)。美国超级计算机数量持续下降，达到109的历史最低点(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％，而中国为31％。

日本在系统份额方面排名第三，其中有31个系统，其次是英国，21个，法国18个，德国17个，爱尔兰12个。其他国家的系统数量不到10个。

排名前十的系统制造商(按系统数量计)是联想(140)，浪潮(84)，曙光(57)，Cray(49) ，HPE(46)，Bull(22)，富士通(15)，华为(14)，Dell EMC(13)和IBM(12)。

Intel依旧是最大TOP500系统处理器供应商，其CPU占据95.2％的市场份额超级计算机top500排行榜。在Top500最新列表中只有三个系统采用AMD CPU。

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TOP500列表中共有137个系统使用/协处理器，在六个月前，采用/协处理器的系统数为110。到目前为止，NVIDIA仍然是该领域的主要供应商，其中64个系统使用P100GPU，46个使用V100GPU，12个系统使用Kepler GPU（K80，K40和K20x)。

TOP500中最流行的互连技术是以太网，其中千兆以太网(252系统)，InfiniBand(135系统)，自定制化互连(64系统)和Intel Omni-Path(43系统)。TOP50整个列表中，总体性能已经从六个月前的1.21 Exaflops增加到1.42 Exaflops。

近日，集英社旗下杂志「周刊少年jump」公布了一则排行，该榜单分为男性人气榜和女性人气榜，根据11区全国店铺的销量比例，来对jump中连载的作品进行排名，分别罗列了男女人气排名。本周榜单前三甲均是新入榜内容，依次是《煎饼侠》《阿凡达》《巨鳄战狂蟒》，在上周榜单排名第九的《机器纪元》本周排名上升五位至第四，新入榜影片《速度与7》《暴走神探》紧随其后，排在本周榜单的第五与第六位，本周榜单第七位由上周排名第八的《恋爱中的城市》获得，上周夺得季军之位的《麻辣贱谍》本周排名大幅度下滑，仅名列第八。根据本周一公布的最新一期 top 500 榜单，中国入榜超算数量以 202 台首次超过了美国，而半年前中国入榜的超算还只有 160 台，半年之内增加了 42 台，其中浪潮公司的超算入榜数量增加最多，从半年前的 20 台增加到了 56 台。

Green500排名第二个的是DGX SaturnV Volta系统，这是一个安装在美国的NVIDIA系统。它能效达到了15.1Gigaflops/watt，位于TOP500排行榜的第375位。

排名第三的是Oak Ridge National Laboratory的Summit系统。它达到了14.7Gigaflops/watt，在TOP500中排名第一。

“联想深腾6800计算机”在2003年11月公布的全球最新超级计算机top500排名中位居第14位，整机实际运行效率居高端超级计算机第2位，在衡量事务性人气榜，根据11区全国店铺的销量比例，来对jump中连载的作品进行排名，分别罗列了男女人气排名。其中，卓尔发展的阎志以75.4亿元位居当年榜第96位，九州通的刘宝林排名第147位，武汉高德红外的黄立排名第179位，湖北襄阳从事电机制造的骆驼集团刘立本排名第244位，再加上孟庆南家族、梁亮胜和许晓明，这一年富豪榜上的湖北上榜人数也成为历年之最，达到7人之多。

在Green500排名榜单中，TSUBAME 3.0，Sierra，AIST AI Cloud，Mare NostrumP9 CTE，Sugon’s Advanced Computing System (PreE)和aiwania 2分别在Green500上占据了五到十的位置。其中，PreE系统由Dhyana CPU提供支持，Dhyana CPU是Hygon许可的AMD EPYC处理器。

如果大家有映象，应该记得我之前在文章中谈到Top500创始人意识到Linpack测试基准单看CPU性能的弊端，从而建议采用HPCG (High Performance Conjugate Gradients)测试基准来衡量超算系统性能。再此，有必要谈谈本次Top500超算系统在HPCG中的排名情况。

总榜单方面，前10位与上月时排名完全一样没有变化，德国队连续五个月占据头名位置，巴西队和葡萄牙分列二、三位。而外媒网站tennisworldusa也揭晓了本赛季atp奖金榜单前十，纳达尔和费德勒位居榜单前两位，而瓦林卡尽管在8月初就宣布退出整个赛季，但依然在榜单占据一席之地。本周榜单前三甲均是新入榜内容，依次是《煎饼侠》《阿凡达》《巨鳄战狂蟒》，在上周榜单排名第九的《机器纪元》本周排名上升五位至第四，新入榜影片《速度与7》《暴走神探》紧随其后，排在本周榜单的第五与第六位，本周榜单第七位由上周排名第八的《恋爱中的城市》获得，上周夺得季军之位的《麻辣贱谍》本周排名大幅度下滑，仅名列第八。

接下来按照HPCG基准从前之后排名依次是如下，Fujitsu’s K computer提供0.60 HPCG-Petaflops位列第三(它在TOP500中排名第18位)。Trinity获得了0.55HPCG-petaflops排名第四，第五是计算性能为0.51HPCG-petaflops的ABCI系统(这两个系统在Top500中排第6 位和第7 位)。PizDaint，Sunway Taihulight，Nurion，Oakforest-PACS和Cori在HPCG基准中依次排名位居前十。

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