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Die Top500 2020, die Zweite Auf dem Gipfel: Fugaku überragt andere Supercomputer gleich mehrfach

Autor: Ulrike Ostler

In dieser Woche ist das 56. Supercomputer-Ranking, die „Top500“-Liste, anlässlich der Konferenz „SC20“ erschienen. Der japanische Rechen-Cluster „Fugaku“ behauptet seine Spitzenposition, die er im Juni 2020 errungen hatte. Die Nvidia-Entwicklung „Selene“ verdoppelt ihre Kapazität und rückt zwei Platze nach vorn, erringt aber mit dem „A100“ bestückten „DGX Superpod“ und 26,2 Gigaflops pro Watt Pltz 1 auf der „Green500“. Neu in der Top 10 ist „Juwels“ aus Jülich und „Dammam-7“ aus Saudi Arabien.

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Die Supercomputer haben von 1993 bis 2020 enorme Leistungsteigerungen erfahren.
Die Supercomputer haben von 1993 bis 2020 enorme Leistungsteigerungen erfahren.
(Bild: Top500)

Nomen est Omen: Fugaku ist der höchste Berggipfel Japans und ein anderer Name für den Berg Fuji, der durch die Kombination des ersten Zeichens von 富士, Fuji, und 岳, Berg, zustande kommt. Der Fugaku von Riken kann seine Linpack-Punktzahl auf 442 PetaFlops steigern, nachdem der Supercomputer vor sechs Monaten erstmals mit 415 PetaFlops gelistet worden war.

Riken hat dem mit Platz 1 gekrönten Cluster weitere 6.912 Knoten spendiert. Jetzt ist allerdings die volle Implementierung von 158.976 Knoten, die jeweils mit einer „A64FX“-CPU und 48 Kernen ausgestattet.

Das auf dem Fujitsu-ARM basierende System steigert zudem seine Leistung auf dem neuen HPL-AI-Benchmark mit gemischter Präzision auf 2,0 ExaFlops gegenüber 1,4 Exaflops vor einem halben Jahr. Damit baut das Riken mithilfe von Fujitsu auch die Nummer 1-Führung in der HPCG-Rangliste und im Graph500-Ranking aus. Auch der Energie-Effizienz-Aspekt und behauptete seine Position in der oberen Reihe der Green500-Rangliste zur Energie-Effizienz, indem es mit 14,78 Gigaflops pro Watt den zehnten Platz einnahm.

Die US-Superrechner „Summit“ und „Sierra“, in denen IBM- Mellanox- und Nvidia-Technik steckt, bleiben auf den Plätzen zwei und drei, und das chinesische Sytem „Sunway Taihu Light“ liegt unverändert auf dem vierten Platz. Beachtenswert ist, dass der aufgerüstete Selene-Supercomputer um zwei Plätze auf Platz fünf klettert und jetzt 63,4 Linpack-PetaFlops liefert, was mehr als eine Verdoppelung des bisherigen Ergebnisses von 27,6 PetaFlops bedeutet.

Nvidia ist mit der modularen Superpod A100 DGX-Architektur angetreten, in dem „AMD Eypc“-CPUs durch die jüngsten haueigenen „A100“-GPUs mit 80 GB ergänzt werden, die doppelt so viel HBM2-Speicher bieten wie die erste Variante der A100-GPUs mit 40 GB. Nvidia verweist zudem gerne darauf, dass sich die DGX-Module superschnell zu Superrechnern zusammenbauen lassen.

Rank TOP500 Rank System Cores Rmax (TFlop/s) Power (kW) Power Efficiency (GFlops/watts)
1 171 NVIDIA DGX SuperPOD - NVIDIA DGX A100, AMD EPYC 7742 64C 2.25GHz, NVIDIA A100, Mellanox HDR Infiniband, Nvidia
NVIDIA Corporation
United States
19,840 2,356.0 90 26.195
2 331 MN-3 - MN-Core Server, Xeon Platinum 8260M 24C 2.4GHz, Preferred Networks MN-Core, MN-Core DirectConnect, Preferred Networks
Preferred Networks
Japan
1,664 1,652.9 65 26.039
3 7 JUWELS Booster Module - Bull Sequana XH2000 , AMD EPYC 7402 24C 2.8GHz, NVIDIA A100, Mellanox HDR InfiniBand/ParTec ParaStation ClusterSuite, Atos
Forschungszentrum Juelich (FZJ)
Germany
449,280 44,120.0 1,764 25.008
4 147 Spartan2 - Bull Sequana XH2000 , AMD EPYC 7402 24C 2.8GHz, NVIDIA A100, Mellanox HDR Infiniband, Atos
Atos
France
23,040 2,566.0 106 24.262
5 5 Selene - NVIDIA DGX A100, AMD EPYC 7742 64C 2.25GHz, NVIDIA A100, Mellanox HDR Infiniband, Nvidia
NVIDIA Corporation
United States
555,520 63,460.0 2,646 23.983
6 240 A64FX prototype - Fujitsu A64FX, Fujitsu A64FX 48C 2GHz, Tofu interconnect D, Fujitsu
Fujitsu Numazu Plant
Japan
36,864 1,999.5 118 16.876
7 29 AiMOS - IBM Power System AC922, IBM POWER9 20C 3.45GHz, NVIDIA Volta GV100, Dual-rail Mellanox EDR Infiniband, IBM
Rensselaer Polytechnic Institute Center for Computational Innovations (CCI)
United States
130,000 8,339.0 512 16.285
8 8 HPC5 - PowerEdge C4140, Xeon Gold 6252 24C 2.1GHz, NVIDIA Tesla V100, Mellanox HDR Infiniband, Dell EMC
Eni S.p.A.
Italy
669,760 35,450.0 2,252 15.740
9 459 Satori - IBM Power System AC922, IBM POWER9 20C 2.4GHz, Infiniband EDR, NVIDIA Tesla V100 SXM2, IBM
MIT/MGHPCC Holyoke, MA
United States
23,040 1,464.0 94 15.574
10 1 Supercomputer Fugaku - Supercomputer Fugaku, A64FX 48C 2.2GHz, Tofu interconnect D, Fujitsu
RIKEN Center for Computational Science
Japan

Es ist die 16. Green500-Liste, die im November 2020 vorliegt.

Zudem beweist Selene, dass sich alle Arten von Lasten rechnen lassen, die insbesondere KI-Anwendungen fordern. Systementwicklung und -tests sowie Chip-Design-Arbeiten sind alles wichtige Anwendungsfälle für Selene, das früher als „Industriesystem“ mit eingeschränktem Verwendungszweck bezeichnet wurde.

Der in China gebaute Supercomputer „Tianhe-2A“, alias MilkyWay-2A, landet mit 61,4 PetaFlops auf Platz sechs der Top500. Ausgestattet mit „Intel-Xeon“-Chips und kundenspezifischen „Matrox-2000“-Beschleunigern, ist der Supercomputer im Nationalen Super-Rechenzentrum in Guangzhou installiert. Platz 7 besetzt „Juwels“.

HPC-5“ beziehungsweise Eni“ steht auf Platz 8 und „Fronterra“ beziehungsweise „TACC“ auf Platz 9. Beide Systeme sind auf der Basis von Dell Technologies gebaut.

Die Organisation hinter der Top500-Liste stellt auch Statistiken zur Verfügung, die den Anteil der einzelnen Hardware-Lieferanten am Supercomputing-Geschen haben. Diese stammt vom November 2020.
Die Organisation hinter der Top500-Liste stellt auch Statistiken zur Verfügung, die den Anteil der einzelnen Hardware-Lieferanten am Supercomputing-Geschen haben. Diese stammt vom November 2020.
(Bild: Top500)

Auf dem zehnten Platz rangiert Dammam-7. Das bei Saudi Aramco installierte „HPE Cray CS-Storm“-System verwendet „Intel Gold Xeon“ CPUs und „Nvidia Tesla V100“ GPUs. Es erreicht 22,4 PetaFlops im HPL-Benchmark.

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Über den Autor

 Ulrike Ostler

Ulrike Ostler

Chefredakteurin DataCenter-Insider, DataCenter-Insider