TOP500

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.

Weltweit

Die schnellsten Supercomputer weltweit (Stand: November 2023):^[2]

1. Vereinigte Staaten Frontier des Oak Ridge National Laboratory mit 1,194 EFLOPS.
2. Vereinigte Staaten Aurora des Argonne National Laboratory mit 585,3 PFLOPS.
3. Vereinigte Staaten Eagle der Microsoft Corporation mit 561,2 PFLOPS.
4. Japan Fugaku des RIKEN Center for Computational Science mit 442,0 PFLOPS
5. Finnland LUMI des EuroHPC mit 309,1 PFLOPS.
6. Italien Leonardo des EuroHPC mit 238,7 PFLOPS.
7. Vereinigte Staaten Summit des Oak Ridge National Laboratory mit 148,6 PFLOPS.^[3]
8. Spanien MareNostrum 5 ACC des EuroHPC mit 138,2 PFLOPS.
9. Vereinigte Staaten Eos NVIDIA DGX SuperPOD der NVIDIA Corporation mit 121,4 PFLOPS.
10. Vereinigte Staaten Sierra des Lawrence Livermore National Laboratory mit 94,6 PFLOPS.

Europäische Union

Die schnellsten Supercomputer in der EU, in Klammern weltweiter Platz (Stand: November 2023):^[2]

1. (5)0 Finnland LUMI (EuroHPC): 309,1 PFLOPS.
2. (6)0 Italien Leonardo (EuroHPC): 238,7 PFLOPS.
3. (8)0 Spanien MareNostrum 5 ACC (EuroHPC): 138,2 PFLOPS.
4. (16) Niederlande ISEG (Nebius AI): 46,5 PFLOPS.
5. (17) Frankreich Adastra (GENCI-CINES): 46,1 PFLOPS.
6. (18) Deutschland JUWELS (FZJ): 44,1 PFLOPS.^[4]
7. (19) Spanien MareNostrum 5 GPP (EuroHPC): 40,1 PFLOPS.
8. (21) Italien HPC5 (Eni S.p.A.): 35,4 PFLOPS
9. (30) Frankreich CEA-HF (CEA): 23,2 PFLOPS
10. (34) Schweden DeepL Mercury (DeepL SE Super POD Cluster Mercury): 21,8 PFLOPS

Deutschland

Die schnellsten Supercomputer in Deutschland, in Klammern weltweiter Platz (Stand: November 2023):^[2]

1. (18)0 Nordrhein-Westfalen  Nordrhein-Westfalen JUWELS Booster Module (FZJ): 44,1 PFLOPS
2. (40)0 Bayern  Bayern SuperMUC NG: 19,5 PFLOPS
3. (42)0 Baden-Württemberg  Baden-Württemberg Hawk (HLRS): 19,3 PFLOPS
4. (52)0 Bayern  Bayern SuperMUC NG Phase 2: 17,1 PFLOPS
5. (74)0 Hamburg  Hamburg Levante (DKRZ): 10,1 PFLOPS
6. (82)0 Nordrhein-Westfalen  Nordrhein-Westfalen JURECA Data Centric Module (FZJ): 9,3 PFLOPS
7. (84)0 Hessen  Hessen Goethe-NHR (Universität Frankfurt): 9,1 PFLOPS
8. (89)0 Bayern  Bayern Raven-GPU (Max-Planck-Gesellschaft MPI/IPP): 8,6 PFLOPS
9. (97)0 Baden-Württemberg  Baden-Württemberg HoreKa-Green(KIT): 8,0 PFLOPS
10. (99)0 Hessen  Hessen 42 (Hessian AI): 7,9 PFLOPS

Schweiz

Die schnellsten Supercomputer in der Schweiz, in Klammern weltweiter Platz (Stand: November 2023):^[2]

1. (37)0 Piz Daint (Swiss National Supercomputing Centre (CSCS)) benannt nach einem Berg in Graubünden - Cray XC50 mit 361.760 auf 2,6 GHz getakteten Xeon-Prozessoren: 21,2 PFLOPS^[5]
2. (270) Alps (CSCS): 3,08 PFLOPS
3. (398) A17A (Software Company MSW): 2,35 PFLOPS

Österreich

Die schnellsten Supercomputer in Österreich, in Klammern weltweiter Platz (Stand: November 2023):^[2]

1. (319) VSC-4: 2,7 PFLOPS^[6]
2. (416) VSC-5: 2,3 PFLOPS

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.^[7]

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.^[8]

Top-Länder

Die Leistung und Anzahl der Supercomputer in den TOP500 aufgeschlüsselt nach Ländern (Stand: November 2023):^[9]

Land	Leistung PFLOPS	Anzahl
Vereinigte Staaten  Vereinigte Staaten	3725,9	161
Japan  Japan	669,8	32
China Volksrepublik  Volksrepublik China	407,2	104
Finnland  Finnland	391,4	3
Italien  Italien	351,8	12
Deutschland  Deutschland	256,3	36
Spanien  Spanien	184,8	3
Frankreich  Frankreich	173,2	23
Korea Sud  Südkorea	151,3	12
Saudi-Arabien  Saudi-Arabien	90,9	7
Niederlande  Niederlande	86,8	10
Vereinigtes Konigreich  Vereinigtes Königreich	81,7	15
Russland Russland	73,7	7
Brasilien  Brasilien	55,7	9
Schweden  Schweden	47,6	6
Australien  Australien	44,9	6
Kanada  Kanada	41,2	10
Taiwan  Taiwan	31,6	5
Schweiz  Schweiz	26,7	3
Indien  Indien	19,5	4
Norwegen  Norwegen	16,0	5
Polen  Polen	13,8	4
Luxemburg  Luxemburg	12,8	2
Irland  Irland	11,4	4
Tschechien  Tschechien	9,6	2
Singapur  Singapur	9,0	3
Thailand  Thailand	8,1	1
Vereinigte Arabische Emirate  Vereinigte Arabische Emirate	7,3	1
Bulgarien  Bulgarien	7,0	2
Slowenien  Slowenien	6,9	2
Osterreich  Österreich	5,0	2
Argentinien  Argentinien	3,9	1
Marokko  Marokko	3,2	1
Ungarn  Ungarn	3,1	1
Belgien  Belgien	2,7	1

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	[10]
1941			Z3	20.00	IPS	[11]
1946	Vereinigte Staaten  Vereinigte Staaten	University of Pennsylvania	ENIAC	5.00	kIPS	[12]
1951		Massachusetts Institute of Technology	Whirlwind I	20.00	kIPS	[13]
1958		IBM	AN/FSQ-7	75.00	kIPS	[14]
1960	Vereinigte Staaten  Vereinigte Staaten		7090	229.00	kIPS	[15]
		UNIVAC	LARC	250.00	kIPS	[16]
1961	Vereinigte Staaten  Vereinigte Staaten	IBM	7030 Stretch	1.20	MIPS	[17]
1962	Vereinigtes Konigreich  Vereinigtes Königreich	University of Manchester	Atlas	1.00	MFLOPS	[18]
1964	Vereinigte Staaten  Vereinigte Staaten	CDC	6600	3.00	MFLOPS	[19]
1969			7600	36.00	MFLOPS	[20]
1974			STAR-100	100.00	MFLOPS	[21]
1976		Cray	Cray-1	160.00	MFLOPS	[22]
1980		CDC	Cyber 205	400.00	MFLOPS	[23]
1983		Cray	X-MP/4	713.00	MFLOPS*	[24]
1985	Vereinigte Staaten  Vereinigte Staaten	Cray	Cray-2	1.41	GFLOPS*	[25]
1988			Y-MP/832	2.14	GFLOPS*	[24]
1990	Japan  Japan	Fujitsu	VP2600/10	4.00	GFLOPS*	[24]
1992		NEC	SX-3/44	20.00	GFLOPS*	[24]
1993	Vereinigte Staaten  Vereinigte Staaten	Thinking Machines	CM-5/1024	59.70	GFLOPS*	[26]
	Japan  Japan	Fujitsu	Numerical Wind Tunnel	124.20	GFLOPS*	[27]
1994	Vereinigte Staaten  Vereinigte Staaten	Intel	Paragon XP/S 140	143.40	GFLOPS*	[28]
	Japan  Japan	Fujitsu	Numerical Wind Tunnel	170.00	GFLOPS*	[27]
1996		Hitachi	SR2201	232.40	GFLOPS*	[29]
			CP-PACS	368.20	GFLOPS*	[30]
1997	Vereinigte Staaten  Vereinigte Staaten	Intel	ASCI Red	1.06	TFLOPS*	[31]
2000		IBM	ASCI White	4.93	TFLOPS*	[32]
2001				7.20	TFLOPS*
2002	Japan  Japan	NEC	Earth Simulator	35.86	TFLOPS*	[33]
2004	Vereinigte Staaten  Vereinigte Staaten	IBM	Blue Gene/L	70.72	TFLOPS*	[34]
2005				136.80	TFLOPS*
				280.60	TFLOPS*
2007				478.20	TFLOPS*
2008	Vereinigte Staaten  Vereinigte Staaten	IBM	Roadrunner	1.02	PFLOPS*	[35]
				1.10	PFLOPS*
2009		Cray	Jaguar	1.75	PFLOPS*	[36]
2010	China Volksrepublik  Volksrepublik China	Universität für Wissenschaft und Technik der Landesverteidigung	Tianhe-1A	2.57	PFLOPS*	[37]
2011	Japan  Japan	Fujitsu	K computer	10.51	PFLOPS*	[38]
2012	Vereinigte Staaten  Vereinigte Staaten	IBM	Sequoia (Blue Gene/Q)	16.32	PFLOPS*	[39]
		Cray	Titan	17.59	PFLOPS*	[40]
2013	China Volksrepublik  Volksrepublik China	Universität für Wissenschaft und Technik der Landesverteidigung	Tianhe-2	33.86	PFLOPS*	[41]
2016		NRCPC	Sunway TaihuLight	93.01	PFLOPS*	[42]
2018	Vereinigte Staaten  Vereinigte Staaten	IBM	Summit	122.30	PFLOPS*	[43]
2019				148.60	PFLOPS*	[44]
2020	Japan  Japan	Fujitsu	Fugaku	415.53	PFLOPS*	[45]
				442.01	PFLOPS*
2022	Vereinigte Staaten  Vereinigte Staaten	HPE	Frontier	1.10	EFLOPS*	[46]

Alle Supercomputer dieser Liste werden mit Linux-Derivaten betrieben (Stand: Juni 2021).^[47] Im November 2017 fiel der letzte Supercomputer ohne Linux aus der Liste – er hatte IBM AIX als Betriebssystem.^[48]

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.^[49] Der Energiebedarf des Kühlsystems bleibt dabei unberücksichtigt.^[50] 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).^[51] 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.^[52]

Weltweit

(in Klammern weltweiter Platz der TOP500)(Stand: November 2023)^[53]

Werte in GigaFLOPS/Watt:

1. (293) Vereinigte Staaten Henri: 65,4
2. (44)0 Vereinigte Staaten Frontier TDS: 62,7
3. (17)0 Frankreich Adastra: 58,0
4. (25)0 Australien Setonix: 57,0
5. (92)0 Schweden Dardel GPU: 56,5
6. (8)00 Vereinigte Staaten MareNostrum 5 ACC: 54,0
7. (5)00 Finnland LUMI: 53,4
8. (1)00 Vereinigte Staaten Frontier: 52,6
9. (84)0 Deutschland Goethe-NHR: 46,5
10. (486) Korea Sud Olaf: 45,1

Europäische Union

(in Klammern weltweiter Platz der TOP500)(Stand: November 2023)^[53]

Werte in GigaFLOPS/Watt:

1. (17)0 Frankreich Adastra: 58,0
2. (92)0 Schweden Dardel GPU: 56,5
3. (8)00 Vereinigte Staaten MareNostrum 5 ACC: 54,0
4. (5)00 Finnland LUMI: 51,6
5. (70)0 Deutschland Goethe-NHR: 46,5
6. (223) Frankreich ATOS THX.A.B: 41,4
7. (412) Frankreich Champollion: 38,5
8. (16)0 Niederlande ISEG: 35,3
9. (142) Deutschland Grete: 34,6
10. (6)00 Italien Leonardo: 32,2

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