TOP500

3. 벤치마크 종류

• HPL (High-Performance Linpack): 가장 오래되고 전통적인 벤치마크로, 밀집 행렬 연산을 통해 성능을 측정한다. 좁은 의미의 TOP500을 지칭할 때 사용되기도 한다.^[108]
• HPCG (High-Performance Conjugate Gradients): 켤레 기울기법을 이용한 벤치마크로, 희소 행렬 연산을 통해 실제 응용 프로그램에 더 가까운 성능을 측정한다.^[108]
• Graph500: 그래프 처리 성능을 측정하는 벤치마크로, 초당 탐색하는 그래프 에지(edge, 변) 수(TEPS)로 성능을 계산한다.
• Green500: 성능 벤치마크 값을 소비 에너지로 나눈 값으로 계산한 전력 효율 랭킹이다.

4. 순위

2024년 11월 기준 TOP500 목록에서 1위는 미국의 엘 캐피탄이다.^[27] 2020년 6월 기준 상위 10위까지의 슈퍼컴퓨터는 다음과 같다.^[114]

2024년 11월 기준, 한국은 13대의 슈퍼컴퓨터를 TOP500에 등재시켜 세계 8위를 기록하고 있다.^[31] 한국에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터는 네이버의 세종으로, TOP500에서 22위를 차지했다.

2024년 11월 TOP500의 상위 10위는 다음과 같다.^[27]

4. 1. 역대 1위 슈퍼컴퓨터

4. 2. 국가별 순위 (2024년 11월)

5. 아키텍처 및 운영 체제

2022년 6월 기준, TOP500의 모든 슈퍼컴퓨터는 64비트 아키텍처를 사용한다.^[114] 대부분 x86-64 명령어 집합 아키텍처 기반 CPU를 사용하며, 이 중 384개는 인텔 EMT64 기반, 101개는 AMD AMD64 기반이다.

최근에는 이종 컴퓨팅이 주류를 이루며, 주로 Nvidia의 그래픽 처리 장치(GPU) 또는 인텔의 x86 기반 제온 파이(Xeon Phi)를 보조 프로세서로 활용한다.

어스 시뮬레이터 이후 가장 빠른 모든 슈퍼컴퓨터는 리눅스 기반 운영 체제를 사용했다.^[13][14] 2017년 11월부터 모든 TOP500 슈퍼컴퓨터는 리눅스 커널 기반 운영 체제를 사용한다. 2015년 11월 이후 윈도우를 실행하는 컴퓨터는 목록에 없었으나, 2021년에 Ubuntu 기반 리눅스로 다시 등장했다.

2024년 11월 기준, TOP500 시스템의 운영 체제는 다음과 같다.^[78]

참고: TOP500 시스템의 모든 운영 체제는 리눅스 계열 기반이지만, 위의 리눅스는 일반적인 리눅스를 의미한다.

6. 기타 순위

TOP500 외에도 슈퍼컴퓨터의 성능을 평가하는 다양한 기준이 존재한다.

• Green500: Green500은 슈퍼컴퓨터의 전력 효율성을 기준으로 순위를 매긴다. TOP500 목록에 있는 슈퍼컴퓨터들을 대상으로 와트당 성능(플롭스/와트)을 측정하여 에너지 효율이 높은 시스템을 선정한다.^[114]

• Graph500: Graph500은 그래프 처리 성능을 기준으로 슈퍼컴퓨터 순위를 정한다. 대규모 그래프 데이터를 처리하는 능력은 소셜 네트워크 분석, 생물 정보학, 사이버 보안 등 다양한 분야에서 중요하게 활용된다. Graph500은 이러한 그래프 처리 성능을 평가하여 해당 분야에 적합한 슈퍼컴퓨터를 선정하는 데 도움을 준다.^[114]

7. 새로운 발전 동향

2014년 11월, 미국은 당시 세계 최고 성능의 슈퍼컴퓨터였던 중국의 톈허-2를 능가하는 시에라와 서밋 개발을 발표했다. 이 두 슈퍼컴퓨터는 각각 톈허-2의 최대 성능인 55페타플롭스를 넘어설 예정이었으며, 특히 서밋은 150~300페타플롭스의 성능을 목표로 했다.^[79]

2015년 4월, 미국 정부는 중국의 슈퍼컴퓨팅 센터에 엔비디아 칩 판매를 금지했다. 이는 "미국의 국가 안보... 이익에 반하는 행위"로 간주되었기 때문이다.^[80] 또한, 미국은 인텔이 중국에 제온 칩을 제공하는 것을 금지했는데, 이는 핵무기 연구에 활용될 수 있다는 우려와 미국 수출 통제법에 따른 조치였다.^[81]

2015년 7월, 버락 오바마 대통령은 국가 전략 컴퓨팅 이니셔티브를 창설하는 행정 명령에 서명하여, 엑사스케일 (1000 페타플롭) 시스템 개발 가속화와 반도체 이후 컴퓨팅 연구 자금 지원을 요구했다.^[82]

2016년 6월, 일본 기업 후지쯔는 국제 슈퍼컴퓨팅 컨퍼런스에서 자체 설계한 ARMv8 아키텍처 기반 프로세서를 탑재한 엑사스케일 슈퍼컴퓨터를 개발할 것이라고 발표했다. 후지쯔는 리켄 연구소를 위한 Flagship2020 프로그램을 통해 후가쿠 슈퍼컴퓨터로 2020년까지 엑사플롭스 장벽을 돌파할 계획이었다.^[83]

2019년 3월, 미국 에너지부와 인텔은 2021년 말까지 아르곤 국립 연구소에서 최초의 엑사플롭 슈퍼컴퓨터인 오로라를 가동할 것이라고 발표했다.^[89][90]

2019년 5월, 미국 에너지부는 오크리지 국립 연구소에 크레이와 계약하여 "프론티어" 슈퍼컴퓨터를 구축한다고 발표했다. 프론티어는 2021년에 가동될 예정이며, 1.5 엑사플롭 이상의 성능으로 세계에서 가장 강력한 컴퓨터가 될 것으로 예상되었다.^[91]

2022년 5월, 프론티어 슈퍼컴퓨터가 엑사스케일 장벽을 돌파하며 세계 최초의 엑사스케일 슈퍼컴퓨터가 되었다. 프론티어는 약 1.1 엑사플롭스를 기록하여 이전 기록 보유자인 후가쿠를 능가했다.^[93][94]

8. 목록에서 제외된 대형 머신

NCSA의 블루 워터스는 TOP500 참여를 공개적으로 거부했다.^[95] TOP500 목록이 유용한 작업을 수행하는 시스템의 능력을 정확하게 나타내지 못한다고 판단했기 때문이다.^[96] 다른 기관들은 보안 및/또는 상업적 경쟁력 유지의 이유로 시스템을 목록에 올리지 않기로 결정했다. 칭다오 국가 슈퍼컴퓨팅 센터의 슈퍼컴퓨터 오션라이트는 고든 벨 상을 수상할 정도로 엑사플롭스급 성능을 갖췄지만, TOP500 목록에 제출되지 않았다.^[97] 이는 미국과 중국 간의 무역 전쟁 상황에서 미국의 정치적 감정과 두려움을 자극하는 것을 피하기 위한 것으로 분석가들은 추측했다.^[97]

리켄 MDGRAPE-3 및 MDGRAPE-4와 같이 벤치마크를 실행할 수 없거나 실행하지 않는 맞춤형 머신도 포함되지 않았다.

구글의 텐서 처리 장치 v4 팟은 최대 1.1 엑사플롭스의 성능을 발휘할 수 있으며,^[98] TPU v5p는 Bfloat16 부동 소수점 형식에서 4 엑사플롭 이상의 성능을 주장한다.^[99] 그러나 이러한 장치는 기계 학습 워크로드에 특화되어 있어 TOP500 벤치마크를 실행하지 않는다.

2024년 3월, 메타 AI는 24,576개의 H100 GPU를 갖춘 두 개의 데이터 센터를 운영한다고 밝혔다.^[100] 이는 TOP500에서 3위와 4위를 차지할 수 있는 규모였지만, 벤치마킹은 이루어지지 않았다. 마크 저커버그는 10만 개 이상의 H100을 갖춘 클러스터의 사용을 공개했다.^[101]

''xAI'' 멤피스 슈퍼클러스터는 H100 GPU 10만 개를 탑재하여 1위를 차지할 수도 있었지만, 전력 부족으로 인해 완전 가동되지 않는 것으로 알려졌다.^[102]

9. 목록에서 제외된 컴퓨터 및 아키텍처

IBM 로드러너^[103]는 더 이상 목록에 없다. Cell 코프로세서 또는 PowerXCell을 사용하는 다른 시스템도 마찬가지다.

아이테니엄 기반 시스템은 2004년에 2위를 차지했지만,^[104][105] 현재는 남아있는 시스템이 없다.

마찬가지로 (비-SIMD 스타일) 벡터 프로세서(2002년에 가장 빨랐던 어스 시뮬레이터와 같은 NEC 기반)도 목록에서 제외되었다.^[106] 과거에 많은 자리를 차지했던 선 스타파이어 컴퓨터도 더 이상 나타나지 않는다.

목록에 마지막으로 남아 있던 비-리눅스 컴퓨터는 POWER7에서 실행되는 두 대의 AIX 컴퓨터였다(2017년 7월에 494위와 495위, 원래 86위와 85위). 이 컴퓨터들은 2017년 11월에 목록에서 제외되었다.^[107]

참조

_[1] 웹사이트 HPL – A Portable Implementation of the High-Performance Linpack Benchmark for Distributed-Memory Computers https://www.netlib.o[...] 2016-02-24
_[2] 웹사이트 November 2024 {{!}} TOP500 https://www.top500.o[...] 2024-11-19
_[3] 웹사이트 List Statistics | TOP500 https://www.top500.o[...] 2018-12-06
_[4] 웹사이트 An Interview with Jack Dongarra by Alan Beck, editor in chief HPCwire https://www.hpcwire.[...]
_[5] 웹사이트 Statistics on Manufacturers and Continents http://www.netlib.or[...] 2007-03-10
_[6] 웹사이트 The TOP25 Supercomputer Sites http://www.hoise.com[...] 2015-01-04
_[7] 웹사이트 Where does Asia stand? This rising supercomputing power is reaching for real-world HPC leadership. https://www.thefreel[...] 2015-01-04
_[8] 문서 Rpeak
_[9] 웹사이트 Sublist Generator https://www.top500.o[...] 2018-06-26
_[10] 웹사이트 Matrix-2000 - NUDT https://en.wikichip.[...] 2019-10-06
_[11] 웹사이트 Advanced Computing System(PreE) - Sugon TC8600, Hygon Dhyana 32C 2GHz, Deep Computing Processor, 200Gb 6D-Torus {{!}} TOP500 Supercomputer Sites https://www.top500.o[...] 2018-12-06
_[12] 웹사이트 Astra - Apollo 70, Cavium ThunderX2 CN9975-2000 28C 2GHz, 4xEDR Infiniband {{!}} TOP500 Supercomputer Sites https://www.top500.o[...] 2018-12-06
_[13] 웹사이트 Top500 – List Statistics https://www.top500.o[...] 2017-11-01
_[14] 웹사이트 Linux Runs All of the World's Fastest Supercomputers https://www.linuxfou[...] Linux Foundation 2017-11-20
_[15] 웹사이트 Microsoft Windows Azure https://www.top500.o[...] 2018-12-06
_[16] 웹사이트 Magic Cube – Dawning 5000A, QC Opteron 1.9 GHz, Infiniband, Windows HPC 2008 https://www.top500.o[...] 2018-12-06
_[17] 웹사이트 System X - 1100 Dual 2.3 GHz Apple XServe/Mellanox Infiniband 4X/Cisco GigE {{!}} TOP500 https://www.top500.o[...] 2021-06-28
_[18] 웹사이트 Origin 2000 195/250 MHz https://www.top500.o[...] 2017-11-15
_[19] 웹사이트 Gyoukou - ZettaScaler-2.2 HPC system, Xeon D-1571 16C 1.3 GHz, Infiniband EDR, PEZY-SC2 700 MHz https://www.top500.o[...] 2021-09-01
_[20] 뉴스 PEZY-SC2 - PEZY https://en.wikichip.[...] 2017-11-17
_[21] 뉴스 The 2,048-core PEZY-SC2 sets a Green500 record https://fuse.wikichi[...] 2017-11-01
_[22] 웹사이트 November 2020 {{!}} TOP500 https://www.top500.o[...] 2020-11-21
_[23] 웹사이트 TOP500 Becomes a Petaflop Club for Supercomputers {{!}} TOP500 Supercomputer Sites https://www.top500.o[...] 2019-06-29
_[24] 웹사이트 Explorer-WUS3 - ND96_amsr_MI200_v4, AMD EPYC 7V12 48C 2.45GHz, AMD Instinct MI250X, Infiniband HDR {{!}} TOP500 https://www.top500.o[...] 2023-07-23
_[25] 웹사이트 Voyager-EUS2 https://www.top500.o[...] 2022-06-28
_[26] 웹사이트 Wisteria/BDEC-01 (Odyssey) - PRIMEHPC FX1000, A64FX 48C 2.2GHz, Tofu interconnect D {{!}} TOP500 https://www.top500.o[...] 2023-07-23
_[27] 웹사이트 November 2024 {{!}} TOP500 https://top500.org/l[...] 2024-11-18
_[28] 간행물 LEONARDO: A Pan-European Pre-Exascale Supercomputer for HPC and AI applications https://jlsrf.org/in[...] 2024-01-15
_[29] 웹사이트 TOP500 DESCRIPTION https://www.top500.o[...] 2020-06-23
_[30] 웹사이트 FREQUENTLY ASKED QUESTIONS https://www.top500.o[...] 2020-06-23
_[31] 웹사이트 LIST STATISTICS https://www.top500.o[...] 2024-11-18
_[32] 웹사이트 TOP500 Supercomputer Sites https://www.top500.o[...] 2024-11-18
_[33] 웹사이트 TOP500 Supercomputer Sites https://www.top500.o[...] 2024-06-03
_[34] 웹사이트 TOP500 Supercomputer Sites https://www.top500.o[...] 2023-11-20
_[35] 웹사이트 TOP500 Supercomputer Sites https://www.top500.o[...] 2023-06-30
_[36] 웹사이트 TOP500 Supercomputer Sites https://www.top500.o[...] 2022-11-01
_[37] 웹사이트 TOP500 Supercomputer Sites https://www.top500.o[...] 2022-06-01
_[38] 웹사이트 TOP500 Supercomputer Sites https://www.top500.o[...] 2021-11-01
_[39] 웹사이트 TOP500 Supercomputer Sites https://www.top500.o[...] 2021-06-01
_[40] 웹사이트 TOP500 Supercomputer Sites https://www.top500.o[...] 2020-11-01
_[41] 웹사이트 TOP500 Supercomputer Sites https://www.top500.o[...] 2020-06-01
_[42] 웹사이트 TOP500 Supercomputer Sites https://www.top500.o[...] 2019-11-01
_[43] 웹사이트 TOP500 Supercomputer Sites https://www.top500.o[...] 2019-06-01
_[44] 웹사이트 TOP500 Supercomputer Sites https://www.top500.o[...] 2018-11-01
_[45] 웹사이트 TOP500 Supercomputer Sites https://www.top500.o[...] 2018-06-01
_[46] 웹사이트 TOP500 Supercomputer Sites https://www.top500.o[...] 2017-11-01
_[47] 웹사이트 TOP500 Supercomputer Sites https://www.top500.o[...] 2017-06-01
_[48] 웹사이트 TOP500 Supercomputer Sites https://www.top500.o[...] 2016-11-01
_[49] 웹사이트 TOP500 Supercomputer Sites https://www.top500.o[...] 2016-06-01
_[50] 웹사이트 TOP500 Supercomputer Sites https://www.top500.o[...] 2015-11-01
_[51] 웹사이트 TOP500 Supercomputer Sites https://www.top500.o[...] 2015-06-01
_[52] 웹사이트 TOP500 Supercomputer Sites https://www.top500.o[...] 2014-11-01
_[53] 웹사이트 TOP500 Supercomputer Sites https://www.top500.o[...] 2014-06-01
_[54] 웹사이트 TOP500 Supercomputer Sites https://www.top500.o[...] 2013-11-01
_[55] 웹사이트 TOP500 Supercomputer Sites https://www.top500.o[...] 2013-06-01
_[56] 웹사이트 TOP500 Supercomputer Sites https://www.top500.o[...] 2012-11-01
_[57] 웹사이트 TOP500 Supercomputer Sites https://www.top500.o[...] 2012-06-01
_[58] 웹사이트 TOP500 Supercomputer Sites https://www.top500.o[...] 2011-11-01
_[59] 웹사이트 TOP500 Supercomputer Sites https://www.top500.o[...] 2011-06-01
_[60] 웹사이트 TOP500 Supercomputer Sites https://www.top500.o[...] 2010-11-01
_[61] 웹사이트 TOP500 Supercomputer Sites https://www.top500.o[...] 2010-06-01
_[62] 웹사이트 TOP500 Supercomputer Sites https://www.top500.o[...] 2009-11-01
_[63] 웹사이트 TOP500 Supercomputer Sites https://www.top500.o[...] 2009-06-01
_[64] 웹사이트 TOP500 Supercomputer Sites https://www.top500.o[...] 2008-11-01
_[65] 웹사이트 TOP500 Supercomputer Sites https://www.top500.o[...] 2008-06-01
_[66] 웹사이트 TOP500 Supercomputer Sites https://www.top500.o[...] 2007-11-01
_[67] 웹사이트 TOP500 Supercomputer Sites https://www.top500.o[...] 2007-11-01
_[68] 웹사이트 TOP500 Supercomputer Sites https://www.top500.o[...] 2007-11-01
_[69] 웹사이트 TOP500 Supercomputer Sites https://www.top500.o[...] 2023-11-13
_[70] 웹사이트 November 2024 {{!}} TOP500 https://top500.org/l[...]
_[71] 웹사이트 TOP500 List - November 2023 https://top500.org/l[...] 2024-04-24
_[72] 웹사이트 June 2020 https://www.top500.o[...] 2020-06-25
_[73] 웹사이트 TOP500 List - June 2018 https://www.top500.o[...] The TOP500 project 2019-07-10
_[74] 웹사이트 TOP500 List - November 2012 https://www.top500.o[...] The TOP500 project 2019-07-10
_[75] 웹사이트 TOP500 List - June 2012 https://www.top500.o[...] The TOP500 project 2019-07-10
_[76] 웹사이트 TOP500 List - November 2004 https://www.top500.o[...] The TOP500 project 2019-07-10
_[77] 웹사이트 TOP500 List -June 1997 https://www.top500.o[...] The TOP500 project 2019-07-10
_[78] 웹사이트 List Statistics https://www.top500.o[...] 2024-11-18
_[79] 웹사이트 US Government Funds $425 million to build two new Supercomputers http://newsmaine.net[...] 2014-11-16
_[80] 웹사이트 Nuclear worries stop Intel from selling chips to Chinese supercomputers https://money.cnn.co[...] 2016-08-17
_[81] 뉴스 US nuclear fears block Intel China supercomputer update https://www.bbc.com/[...] 2018-06-21
_[82] 간행물 Executive Order -- Creating a National Strategic Computing Initiative https://www.whitehou[...] The White House Office of the Press Secretary 2015-07-29
_[83] 웹사이트 Inside Japan's Future Exascale ARM Supecomputer https://www.nextplat[...] 2016-07-13
_[84] 웹사이트 Highlights - June 2016 {{!}} TOP500 Supercomputer Sites https://www.top500.o[...] 2019-06-28
_[85] 웹사이트 Highlights - June 2017 {{!}} TOP500 Supercomputer Sites https://www.top500.o[...] 2019-06-28
_[86] 웹사이트 TOP500 List Refreshed, US Edged Out of Third Place {{!}} TOP500 Supercomputer Sites https://www.top500.o[...] 2019-06-28
_[87] 웹사이트 Supermicro, Inspur, Boston Limited Unveil High-Density GPU Servers {{!}} TOP500 Supercomputer Sites https://www.top500.o[...] 2017-06-13
_[88] 웹사이트 Highlights - June 2018 {{!}} TOP500 Supercomputer Sites https://www.top500.o[...] 2019-06-28
_[89] 웹사이트 U.S. Department of Energy and Intel to deliver first exascale supercomputer1 https://www.anl.gov/[...] 2019-03-27
_[90] 뉴스 Racing Against China, U.S. Reveals Details of $500 Million Supercomputer https://www.nytimes.[...] 2019-06-28
_[91] 웹사이트 U.S. Department of Energy and Cray to Deliver Record-Setting Frontier Supercomputer at ORNL https://www.ornl.gov[...] 2019-05-08
_[92] 웹사이트 TOP500 Becomes a Petaflop Club for Supercomputers {{!}} TOP500 Supercomputer Sites https://www.top500.o[...] 2019-06-28
_[93] 뉴스 The world's fastest supercomputer just broke the exascale barrier https://www.sciencen[...] 2022-06-01
_[94] 뉴스 U.S. Retakes Top Spot in Supercomputer Race https://www.nytimes.[...] 2022-06-01
_[95] article Blue Waters Opts Out of TOP500 https://www.hpcwire.[...] 2016-06-30
_[96] 논문 Top500 versus Sustained Performance Or the Ten Problems with the TOP500 List And What to Do About Them. 21st International Conference On Parallel Architectures And Compilation Techniques (PACT12), 19–23 September 2012, Minneapolis, MN, US
_[97] 웹사이트 Three Chinese Exascale Systems Detailed at SC21: Two Operational and One Delayed https://www.hpcwire.[...] 2022-09-07
_[98] article Google demonstrates leading performance in latest MLPerf Benchmarks https://cloud.google[...] 2021-07-10
_[99] 웹사이트 TPU v5p https://cloud.google[...] 2024-09-07
_[100] 웹사이트 Meta has two new AI data centers equipped with over 24,000 NVIDIA H100 GPUs https://www.tweaktow[...] 2024-09-07
_[101] 문서 https://finance.yaho[...]
_[102] 웹사이트 Elon Musk's xAI data center 'adding to Memphis air quality problems' - campaign group https://www.datacent[...] 2024-08-27
_[103] 웹사이트 Roadrunner BladeCenter QS22/LS21 Cluster, PowerXCell 8i 3.2 GHz / Opteron DC 1.8 GHz, Voltaire Infiniband https://www.top500.o[...] 2015-01-04
_[104] 웹사이트 Thunder – Intel Itanium2 Tiger4 1.4 GHz – Quadrics https://top500.org/s[...] 2015-01-04
_[105] 웹사이트 Columbia – SGI Altix 1.5/1.6/1.66 GHz, Voltaire Infiniband https://top500.org/s[...] 2015-01-04
_[106] 웹사이트 Japan Agency for Marine -Earth Science and Technology https://top500.org/s[...] 2015-01-04
_[107] 웹사이트 IBM Flex System p460, POWER7 8C 3.550 GHz, Infiniband QDR https://www.top500.o[...] TOP500 Supercomputer Sites 2017-09-06
_[108] 웹사이트 TOP500で国内1位の性能を獲得したスパコン「Oakforest-PACS」を読み解く(1) TOP500で日本国内トップの性能を達成したスパコンが稼動 https://news.mynavi.[...] 2016-12-08
_[109] 웹사이트 Texas Advanced Computing Center https://www.tacc.ute[...] University of Texas at Austin 2015-04-19
_[110] 웹사이트 Texas Advanced Computing Center https://www.tacc.ute[...] University of Texas at Austin 2015-04-19
_[111] 웹사이트 LIST STATISTICS - Top500 https://www.top500.o[...]
_[112] article Blue Waters Opts Out of TOP500 https://www.hpcwire.[...] 2012-11-16
_[113] 간행물 Top500 versus Sustained Performance – Or the Ten Problems with the TOP500 List – And What to Do About Them. 21st International Conference On Parallel Architectures And Compilation Techniques (PACT12), 19–23 September 2012, Minneapolis, MN, US
_[114] 웹인용 TOP500 Supercomputer Sites https://www.top500.o[...] 2020-06