全球超级计算机500强排行榜，全球超级计算机TOP10榜单情况介绍及分析

很多朋友对全球超级计算机500强排行榜，全球超级计算机TOP10榜单情况介绍及分析不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

第58届500强榜单前10名只有一个新系统，Voyager-EUS2。这个系统是微软Azure系统，排名第10。日本超级计算机Fugaku排名第一，其他系统排名与上次相同。与上次相比，第五个系统Perlmutter有所改变，性能从之前的64.6Pflop/s提升到70.9 p flop/s.文章内容引自“《第58届全球超级计算机TOP500排名及分析》”和“《第57届全球超级计算机TOP500排名及分析》”。1、AIPerf:大规模人工智能计算基准测试计划

2、AI高性能：云边缘硬件部署实践十大列表介绍和分析

系统Fugaku保持第一，7630848核，性能达到442 flop/s，是排名第二的Summit Linpack的3倍。系统采用富士通定制的ARM A64FX处理器。Summit是IBM在美国田纳西州橡树岭国家实验室(ORNL)建立的一个系统。它仍然是美国最快的系统，在HPL基准测试中的性能为148.8Pflop/s，位居世界第二。

它有4356个节点，每个节点包含两个Power9CPU，每个CPU有22个核心和6个NVIDIA Tesla V100 GPU。这些节点由Mellanox双轨EDR InfiniBand网络连接。美国加州劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LINL)的Sierra系统排名第三。其架构与#2系统峰会非常相似。它由4320个节点组成，具有两个Power9CPU和四个NVIDIA Tesla V100GPU。HPL的性能达到94.6pflop/s。

由中国国家并行计算机工程与技术研究中心(NRCPC)开发并安装在中国江苏省无锡国家超级计算中心的系统神威太湖之光(Shenwei Taihu Light)以93 flop/s排名第四，Perlmutter是今年新列入TOP10的系统。该机基于HPECRAY“Shasta”平台，搭载AMD EPYC 7763处理器和NVIDIA A100加速组件。性能较上一届有所提升，实现了70.9 Pflop/s的Linpack性能，目前仍排名第五。

塞勒涅，目前排名第六，是安装在美国英伟达内部的英伟达DGX A100 SuperPOD。

该系统基于AMD EPYC处理器，NVIDIAA100加速，MellanoxHDR InfiniBand互联，实现63.4 p FLOP/s，由中国国防科技大学(NUDT)开发并部署在中国广州国家超算中心的Milkyway-2A系统以61.4 FLOP/s的性能排名第7，配备英特尔至强处理器和定制的Matrix-2000加速器。名为“JUWELS助推器模块”的系统排名第八。

德国尤里奇研究中心(FZJ)的系统。

该系统使用AMD EPYC处理器和NVIDIA A100进行加速，并使用网络，这与塞勒涅系统类似。该系统是欧洲最强大的系统，性能达到44.1pflop/s，第9台HPC5是由戴尔打造，意大利Eni S.p.A公司安装的PowerEdge系统，以NVIDIA TeslaV100为加速器，以Mellanox HDR InfiniBand为网络，实现了35.5 PFlop/s的性能。

微软的Voyager-EUS2系统在新榜单中排名第十，性能为30.05 flop/s，采用48核AMD EPYC处理器，NVIDIA A100 GPU加速卡，80GB内存，Mellanox HDR InfiniBand网络。

名单的总体分析

中国在系统拥有量上再次排名第一，美国系统的装机量有所增加。在这份榜单的500个系统中，我国超算系统装机数量为173台，占比34.6%，位居第一；接下来美国149套，第三名日本32套。从近两年的榜单可以看出各国系统装机量的变化。如图2所示，近两年中国的系统装机量有减少的趋势，美国的装机量在第55届达到峰值226台，比上届增加了27台。

美国总装机量保持第一，新上榜系统数量最多(32个)；日本装机系统平均性能持续第一是因为Fugaku。

中国系统厂商总装机量领先。在联想排名第一的500套系统中，有273套系统采用了中国系统厂商的产品，包括联想Lenovo(180套)、浪潮(50套)、曙光Sugon(36套)、华为Huawei(7套)。其中联想在众多厂商中总装机量排名第一，美国HPE排名第二，装机量为84台。与上届相比，中国总装机量有所减少(21台)。

英特尔仍然是500强处理器的最大供应商。英特尔继续是TOP500处理器的最大供应商，份额从之前的86.40%下降到81.6%。AMD处理器占比从9.6%上升到14.6%。在上榜的70款新系统中，有42款搭载了英特尔处理器，高于搭载AMD的TOP500系统数量(28款)，但总体来看，搭载英特尔处理器的系统数量从半年前的459款下降到了如今的408款。

使用ARM架构处理器的系统和上次一样(5台)。

加速卡提升整体性能，NVIDIA成为加速组件的主要供应商。在这份榜单中，有151个系统使用了加速组件/协处理器技术，占总份额的30.2%，比半年前的147个系统略有增加。其中84个系统使用英伟达Volta芯片，43个使用英伟达Ampere，8个使用英伟达Pasca，共计135个。

在上榜的70个新系统中，有25个系统采用NVIDIA加速卡技术，微软Azure系统在TOP100中排名第10，34个系统采用加速组件，在TOP10中，80%采用加速卡来提高整体性能。高速以太网是主流互联技术，InfiniBand互联系统整体性能最高。

在超级计算机系统中，高速以太网是目前采用最多的互联技术，500台系统中有242台系统采用此种方式互联，占比为48.4%；而InfiniBand互联则助力更大规模超级计算系统，178台系统提供了总体性能的44.5%，且在前100名系统中，61台系统采用InfiniBand互联。

超算正向着基于大数据、人工智能（AI）的“ 数据密集型科学”演进。近年，超算应用不再仅限于建模和计算仿真等传统的科学和工程计算业务，涌现出新的数据密集型应用，如人工智能、机器学习、大数据分析等，要求更多的HPC资源来满足日益增长的工作负载和新型用户。

随着要处理的数据量的暴增，高性能计算正从以计算为核心向以数据为核心的计算演进，数据密集型超算成为未来发展的主流方向之一。近几年的戈登贝尔奖的应用趋势也彰显出，人工智能+大数据+超算的融合正成为主流趋势。

2021年HPC China学术年会公布了最新的国内TOP100榜单中，新增“算力服务“（以算力为资源向用户提供计算服务）领域，占据系统份额为46%，其次是超算中心占24%、人工智能应用占9%。此外，100台系统中有一批实现商业化转型的超算系统上榜，以超级云计算服务的模式向用户提供算力。

文章小结

本届榜单E级计算系统仍未出现，日本的Fugaku 富岳从55届上榜以来继续保持第一位。处理器和加速部件/协处理器方面仍是Intel和NVIDIA占据主要份额；约半数系统采用高速以太网互联，但InfiniBand 仍为性能高的系统采用的主要互联技术；中国保持着装机量领先的地位，中国的联想成为超级计算系统的最大供应商，美国的装机总性能保持第一，日本的平均性能为最高。

新兴技术（大数据、人工智能）与传统高性能计算的融合，推动着该行业的多元化发展，从科学型（计算为主）的应用向计算+数据型应用的演进。

黄飞

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