TOP500

2016年8月的不同國家之間的超級電腦500強的分布

基於top500.org的對數圖表，y軸為GFLOPS。紅線表示最快超級電腦的速度，黃線表示TOP500上第500名電腦的速度，深藍線表示TOP500上所有電腦速度的總和。注意Y軸是對數比例。

TOP500上所有電腦速度的總和

最快超級電腦

第500名電腦的速度

TOP500計畫是針對全球已知最強大的電腦系統做出排名與詳細介紹。此計畫始於1993年並且一年出版兩次最新的超級計算機排名列表。每年的第一次排名公佈總是在六月份的國際超級計算機會議（英語：International Supercomputing Conference）上，而第二次排名公佈則是在十一月份的超級計算會議（英語：Supercomputing Conference）上。此計畫主旨在提供一個可靠的基礎去追蹤與偵測高效能計算的趨勢。

TOP500列表是由德國曼海姆大學的Hans Meuer、美國田納西大學諾克斯維爾分校的傑克·唐加拉以及美國勞倫斯伯克利國家實驗室的Erich Strohmaier與Horst Simon等人共同匯編的。

歷史

自1993年以來排名第一的計算機
公司	名稱	國家和地區	時間
HPE	前沿	美國	2022.6 -
理化學研究所（RIKEN）	富岳	日本	2020.6 - 2022.6
IBM	高峰	美國	2018.6 - 2020.6
國家平行計算機工程技術研究中心	神威·太湖之光	中國	2016.6 - 2018.6
國防科技大學	天河-2	中國	2013.6 -2016.6
克雷公司（Cray）	泰坦	美國	2012.11 - 2013.6
IBM	藍色基因/Q	美國	2012.06 - 2012.11
理化學研究所（RIKEN）	京	日本	2011.6 - 2012.6
國防科技大學	天河-1	中國	2010.11 - 2011.6
Cray	美洲虎	美國	2009.11 - 2010.11
IBM	走鵑	美國	2008.06 - 2009.11
IBM	藍色基因/L	美國	2004.11 - 2008.06
日本電氣（NEC）	地球模擬器	日本	2002.06 - 2004.11
IBM	ASCI White	美國	2000.11 - 2002.06
英特爾	ASCI Red	美國	1997.06 - 2000.11
日立	CP-PACS	日本	1996.11 - 1997.06
日立	SR2201	日本	1996.06 - 1996.11
富士通	數值風洞	日本	1994.11 - 1996.06
英特爾	Paragon XP/S140	美國	1994.06 - 1994.11
富士通	數值風洞	日本	1993.11 - 1994.06
TMC	CM-5（英語：CM-5）	美國	1993.06 - 1993.11

架構

截至2022年06月，所有TOP500超級電腦全部為64位元，大部分是基於x86-64的CPU（英特爾的EMT64和AMD的AMD64 指令集架構），只有少數是基於精簡指令集（RISC），其中有13台基於IBM POWER微處理器的超級電腦使用Power架構（英語：Power Architecture），有6台基於富士通設計的HAL SPARC64（英語：HAL SPARC64）晶片，而這其中的「京」是2011年第一台沒有GPU的產品，且仍然在HPCG基準（英語：HPCG benchmark）上排名第3。還有兩台電腦是基於中國的設計：申威和神威SW26010也在使用中國的協處理器；後者還在2016年上升到了第一位（它後來被一台系統基於IBM POWER的電腦所超越）。另外，還有少數電腦使用了另一種非美國設計，即基於ARM架構的PEZY-SC，它是與英特爾Xeon配對的加速器。

有兩台電腦是2018年第一次出現在表中的，它們所基於的架構在TOP500中從未見過。其一是一種新的x86-64微架構，它來自中國供應商中科曙光，使用基於Hygon Dhyana（中國版）的CPU（AMD和中方合作產品，基於AMD Zen），排名第38。另一台是列表中第一次基於ARM架構的電腦，它使用Cavium ThunderX2 CPU。在2000年代早期32位元 x86和後來的64位元 x86-64取得優勢之前，TOP500超級電腦大部分都是由各種RISC處理器系列構成的，包括SPARC、MIPS、PA-RISC、Alpha等RISC架構。

近些年的異構計算，大多採用輝達的圖形處理器（GPU）或英特爾基於x86的至強融核作為輔助處理器。它們在TOP500中占據了主導地位，是因為每瓦特效能和絕對效能都比較高。前十名基本上都是採用的這兩種，近期唯一的例外就是前面提到的「京」。

TOP500超級電腦按處理器架構系列分布的歷史趨勢

作業系統

從地球模擬器超級電腦之後，十多年來所有最快的超級電腦都使用基於Linux的作業系統。自2017年11月起，所有列出的超級電腦都使用基於Linux核心的作業系統。

自2015年11月以來，列表中就沒有電腦執行Windows了。2014年11月，Windows Azure雲端運算機就登出最快超級電腦列表了（其最佳排名為2012年的第165位）。此時，列表中基於Windows的超級電腦就只剩下上海超級計算中心的「魔方」（Magic Cube）一台了，它最後一次出現在列表中是在2015年6月發布的名單中排名436，而其最佳排名為2008年的第11位。

MIPS系統登出榜單已經十多年了，但2017年11月（經過大幅升級後）躍升至第四位的曉光（英語：Gyoukou）超級電腦使用了MIPS作為協處理器一小部分。該超級電腦使用了2,048核協處理器（而每個協處理器又有8×6核MIPS，使其「不再依賴外部的英特爾至強E5主機處理器」），這使其比超級電腦前10名中的其它超級電腦更加節能。它在Green500上排名第五，而基於ZettaScaler-2.2的系統則占據了前三位。它是迄今為止最大的系統，達到了1986萬個核心，這幾乎是TOP500中最多核系統（中國的神威·太湖之光，目前排名第四）的兩倍。

排名前十名

此表列舉出2022年6月公布的TOP500名單中的前十名
排名	名稱	國家和地區	場所	安裝年份	供應商	處理器核心數	Rmax ^(Pflops)	Rpeak ^(Pflops)	功率 ^（千瓦）
1 ▲	前沿	美國	橡樹嶺國家實驗室	2021	慧與科技	8,730,112	1,102.00	1,685.65	21,100
2 ▼	富岳	日本	理化學研究所計算科學研究中心	2020	富士通	7,630,848	442.01	537.21	29,899
3 ▲	LUMI（英語：LUMI）	歐盟	歐洲高效能計算聯合會（英語：European High-Performance Computing Joint Undertaking）	2022	慧與科技	1,110,144	151.90	214.35	2,942
4 ▼	高峰	美國	橡樹嶺國家實驗室	2018	國際商業機器公司	2,414,592	148.60	200.79	10,096
5 ▼	Sierra	美國	勞倫斯利佛摩國家實驗室	2018	國際商業機器公司	1,572,480	94.64	125,71	7,438
6 ▼	神威·太湖之光	中華人民共和國	國家超級計算無錫中心	2016	國家平行計算機工程技術研究中心	10,649,600	93.01	125.44	15,371
7 ▼	Perlmutter（英語：Perlmutter (supercomputer)）	美國	國家能源研究科學計算中心（英語：National Energy Research Scientific Computing Center）	2021	慧與科技	761,856	70.87	93.75	2,589
8 ▼	Selene（英語：Selene_(supercomputer)）	美國	輝達	2020	輝達	555,520	63.46	79.22	2,646
9 ▼	天河-2A	中華人民共和國	國家超級計算廣州中心	2013	中國人民解放軍國防科學技術大學	4,981,760	61.44	100.68	18,482
10 ▲	Adastra	法國	法國國家大型計算中心（英語：GENCI）	2022	慧與科技	319,072	46.10	61.61	922

各國家比較

各國家比較（2022年6月）
國家/地區	排名進入 TOP500的計算機數量	所佔百分比（%）
中國大陸	173	34.6
美國	128	25.6
日本	33	6.6
德國	31	6.2
法國	22	4.4
加拿大	14	2.8
英國	12	2.4
俄羅斯	7	1.4
義大利	6	1.2
荷蘭	6	1.2
巴西	6	1.2
沙烏地阿拉伯	6	1.2
南韓	6	1.2
波蘭	5	1.0
澳洲	5	1.0
瑞典	5	1.0
瑞士	4	0.8
芬蘭	4	0.8
新加坡	3	0.6
印度	3	0.6
愛爾蘭	3	0.6
奧地利	2	0.4
阿聯	2	0.4
捷克	2	0.4
盧森堡	2	0.4
挪威	2	0.4
斯洛維尼亞	2	0.4
現中國臺灣省	2	0.4
西班牙	1	0.2
摩洛哥	1	0.2
保加利亞	1	0.2
匈牙利	1	0.2