TOP500 Июнь 2025 — что нового в рейтинге лучших суперкомпьютеров?

10 июня 2025 года рейтинг лучших в мире суперкомпьютеров обновился. Несмотря на периодичность (обновление происходит раз в полгода), это событие ждало все IT-сообщество, так как рейтинг передовых HPC-кластеров является маркером развития всей индустрии высоких вычислительных технологий. Опираясь на TOP500, даже начинающие компании и мелкие провайдеры могут узнать, какие решения активно популяризируются, каким трендам следует индустрия и в какую сторону им нужно продвигаться для выхода в топы рынка.

На самом деле, в платформу TOP500 входит сразу 3 рейтинга:

• TOP500 — традиционный рейтинг, оценивающий производительность суперкомпьютеров.
• GREEN500 — рейтинг, оценивающий экологичность и энергоэффективность суперкомпьютеров.
• HPCG — рейтинг, который для оценки производительности HPC опирается на альтернативную метрику (тест высокопроизводительного сопряженного градиента), который дает более полное представление о участниках традиционного рейтинга TOP500.

В нашем обзоре мы расскажем о лидерах именно традиционного рейтинга TOP500. Однако чтобы более ясно рассматривать сегодняшних лидеров сектора HPC, стоит упомянуть, что для оценки производительности суперкомпьютеров проект TOP500 использует синтетический бенчмарк High Performance Linpack (HPL), который включает в себя тесты с решением линейных и матричных вычислений, системы для нагрузки CPU, оперативной памяти и сетевого оборудования.

Переходим к самому интересному — обзору 10 лидеров рейтинга TOP500. Коротко пройдемся по каждому решению из этого рейтинга.

El Capitan — передовой суперкомпьютер, построенный в 2024 году и второй раз занимающий первое место в рейтинге TOP500. El Capitan построен на базе APU-систем MI300A, которые объединяют 24-ядерные CPU и GPU CDNA3 в одном корпусе, что позволяет достичь огромной производительности в 1,74 EFLOPS. Вычислительные ноды мощнейшего HPC-кластера объединяются с помощью интерконнекта Slingshot-11. Сфера применения El Capitan не менее интересна, чем его архитектура — мощнейший суперкомпьютер используется для контроля стабильности ядерного вооружения США. 

Frontier представляет собой американский суперкомпьютер, который в 2024 году занимал первое место в рейтинге TOP500. Суперкомпьютер построен на базе CPU AMD EPYC 3-го поколения (64C, 2 ГГц) и ускорителей MI250X, благодаря чему система обеспечивает производительность в 1,35 EFLOPS. Frontier оптимизирован для обеспечения не только высочайшей производительности, но и энергоэффективности (потребляет 24,6 МВт) что обуславливается использованием низкочастотных процессоров. Использует интерконнект Slingshot для достижения максимальной масштабируемости.

Aurora — еще один суперкомпьютер, традиционно занимающий одну из лидерских позиций TOP500 и на данный момент постепенно устаревает. Архитектура Aurora использует экспериментальные процессоры Intel Xeon Max 9470 и ускорители Intel Data Center Max, которые визуально напоминают полноценные OAM-модули и ныне практически не используются в вычислительных системах. Система смогла продемонстрировать производительность в 1,01 EFLOPS, при этом суперкомпьютер имеет крайне высокий показатель энергопотребления в 38,7 МВт, что обуславливается проблемами с TDP и несовершенностью решений экосистемы Intel в HPC-сегменте. В целом, несмотря на расположение на одной из топовых позиций рейтинга, Aurora демонстрирует, что экосистема Intel уже не может угнаться за решениями AMD по эффективности. 

Первый в топе HPC-кластер, базирующийся на ИИ-ускорителях Nvidia GH200 Superchip (Grace CPU + Hopper GPU). Новейшая система на базе ARM-оборудования достигает производительности в 793 PFLOPS, при этом имеет один из самых низких параметров энергопотребления в рейтинге — 13 МВт. Очевидно, что в экосистему также входит интерконнект InfiniBand NDR200 от Nvidia, который конкурирует с традиционной для сектора HPC системой Slingshot. Примечательно, что суперкомпьютер базируется на платформе BullSequana XH3000 от компании Eviden, которая, по всей видимости, активно сотрудничает с компанией Nvidia в секторе HPC, поскольку решения BullSequana XH3000 применяются в большинстве других кластеров с оборудованием Nvidia.

Eagle — еще один HPC-кластер родом из США, разработанный компанией Microsoft на базе платформы Azure с использованием кастомных NDv5-серверов с процессорами Xeon Platinum 8480C и ускорителями Nvidia H100. Производительность системы достигает 561 PFLOPS, однако энергопотребление решения неизвестно. Также известно, что кластер использует сетевые решения Nvidia InfiniBand NDR. В целом, выход этого кластера в топы рейтинга TOP500 говорит о больших перспективах решений компании Microsoft на рынке высокопроизводительных систем.

Кластер HPC6 архитектурно очень похож на суперкомпьютер Frontier — те же AMD 

EPYC 64C, MI250X и платформа HPE Cray EX, однако судя по производительности в 477 PFLOPS, по масштабу система HPC6 сильно уступает своему аналогу со второй позиции TOP500. Интересно, что HPC6 использует корпоративную операционную систему RHEL 8.9, что необычно для сектора высокопроизводительных вычислений. 

Конечно же, топ-10 лучших суперкомпьютеров в 2025 году не мог обойтись без легендарного японского HPC-кластера Fugaku. Несмотря на свой почетный возраст в 5 лет, система на базе ARM-процессоров A64FX и интерконнекта Tofu D сохраняет свое звание одного из самых эффективных суперкомпьютеров и обеспечивает производительность в 442 PFLOPS. Кроме того, Fugaku является первым суперкомпьютером, который два года подряд занимал лидерскую позицию рейтинга будучи решением на архитектуре ARM. Благодаря использованию чипов A64FX, Fugaku также обеспечивает сравнительно небольшое энергопотребление в 29,9 МВт.

Еще один HPC-кластер на базе 72-ядерных ARM-суперчипов Nvidia Grace и ИИ-ускорителей GH200. Производительность решения достигает 434 PFLOPS. Примечательно, что HPE, несмотря на использование оборудования Nvidia, приняла решение интегрировать интерконнект Slingshot вместо проприетарных сетевых систем с поддержкой InfiniBand. Также большой интерес вызывает рекордно низкое энергопотребление системы для топ-10 — всего лишь 7,1 МВт.

Финский суперкомпьютер LUMI также не выделяется чем-то примечательным — система использует решения AMD EPYC 64C, Instinct MI250X и Slingshot 11, но акцент системы сделан именно на экологичность, а не энергоэффективность, ввиду чего производительность LUMI равняется 379 PFLOPS при энергопотреблении в 7,1 МВт.

Последняя система, которая вошла в топ-10 рейтинга TOP500 — кластер Leonardo, который совмещает в себе процессоры Intel Xeon 8358 и особую версию ИИ-ускорителей Nvidia A100 с емкостью памяти в 64 ГБ вместо стандартных 40 ГБ. Leonardo обеспечивает всего лишь 241 PFLOPS и потребляет 7,5 МВт при выполнении сложнейших ИИ-задач. В ноябре 2022 года Leonardo занимал 4 место TOP500, однако сейчас эта система была вытеснена более эффективными решениями на базе AMD и Nvidia. 

Глядя на представленный список лидеров TOP500, можно сделать несколько выводов о том, каким трендам следует сектор HPC. В первую очередь стоит отметить, что в обновленном рейтинге на четвертом, восьмом и десятом месте расположились суперкомпьютерные кластеры, которые базируются на ARM-решениях экосистемы Nvidia. Конечно, кластерам на базе GH200 не удалось преодолеть планку производительности в 1 EFLOPS, однако еще в прошлом году суперкомпьютеры с оборудованием Nvidia даже не входили в топ-10 рейтинга TOP500, а сейчас они активно теснят HPC на базе x86-систем. Кроме того, решения на базе устройств Nvidia оказались более энергоэффективными, чем HPC с оборудованием Intel и AMD. Это свидетельствует о том, что Nvidia постепенно внедряется в сектор HPC, вследствие чего в ноябрьском обновлении TOP500 2025 мы вполне можем увидеть еще больше кластеров на базе оборудования компании, в том числе и с новейшими ИИ-ускорителями GB300 на архитектуре Blackwell.

Еще один немаловажный факт — суперкомпьютеры на базе AMD все еще доминируют на рынке HPC, занимая топовые позиции рейтинга. Высокопроизводительные процессоры EPYC и передовые ИИ-ускорители Instinct пользуются огромным спросом для построения лучших в мире вычислительных кластеров. Кроме того, совместно с оборудованием AMD, топовые кластеры также базируются на платформах HPE Cray — в совокупности эти две компании обеспечивают индустрию HPC передовыми вычислительными устройствами с высочайшими показателями производительности и энергоэффективности, при это поставляя эти решения по приемлемой стоимости. 

Для обеспечения связи и обмена данными между нодами топовых HPC-кластеров применяются специализированные интерконнекты Slingshot-11, которые ориентированы на сектор высокопроизводительных вычислений и прочно закрепились в этой сфере. Однако, на фоне экспансии решений Nvidia на этот рынок, в TOP500 постепенно внедряются сетевое оборудование, поддерживающее стандарт InfiniBand, поэтому через несколько лет позиции Slingshot-систем в рейтинге могут измениться. 

Еще одна тенденция, которую демонстрирует лидер рейтинга в лице кластера El Capitan — в секторе HPC начали появляться APU-решения. AMD MI300A является уникальным решением, которое совмещает в себе как центральный процессор EPYC, так и ИИ-ускоритель Instinct. Это очень интересное и перспективное устройство, и вполне возможно, что компания AMD в данный момент тестирует его в области суперкомпьютерных вычислений, чтобы позднее выдвинуть его на более массовый рынок для коммерческого использования. А лидерская позиция этого устройства свидетельствует о том, что MI300A действительно демонстрирует высочайшую производительность и эффективность. Nvidia тоже имеет подобные решения в своем ассортименте, но пока компания лишь отлаживает эту технологию в пользовательском сегменте, AMD уже внедряет ее в сектор HPC. 

Мы рассмотрели топ-10 лучших суперкомпьютеров по рейтингу TOP500, однако на рынке HPC есть ряд других высокопроизводительных систем, которые не отличились высочайшей производительностью, но их определенно стоит упомянуть в нашем материале. 

Помимо рейтинга TOP500, также обновился список самых энергоэффективных суперкомпьютеров GREEN500. В тройку лидеров вошли следующие системы:

• JEDI. Немецкий суперкомпьютер, который занял первое место в рейтинге GREEN500 (в TOP500 он занимает 259 место) благодаря высочайшей энергоэффективности, достигающей 72,733 GFLOPS/Вт. Эта система базируется на ARM-суперчипах GH200 и интерконнекте InfiniBand NDR200 от Nvidia. JEDI потребляет всего лишь 67 кВт энергии, при этом обеспечивает соответствующую производительность в 4,50 PFLOPS/s.
• ROMEO-2025. Французский суперкомпьютер, занявший второе место в списке GREEN500. Эта система практически полностью повторяет архитектуру JEDI, но из-за больших масштабов он имеет меньшую энергоэффективность в 70,912 GFLOPS/Вт, увеличенное энергопотребление до 160 кВт и большую производительность в 9,86 PFLOPS/s. В рейтинге TOP500 эта система занимает 148 место.
• Adastra 2. Еще один французский HPC, который занимает третье место в GREEN500, при этом базируется на решениях экосистемы AMD. Решение использует платформу HPE Cray EX255a с APU-ускорителями Instinct MI300A и интерконнектом Slingshot-11. Решение обеспечивает производительность в 2,53 PFLOPS/s при энергопотреблении в 37 кВт.

Интересно, но в рейтинг TOP500 также входят и отечественные суперкомпьютеры от ряда организаций, в частности, Yandex, Сбербанк и МГУ. Рассмотрим наиболее производительный HPC под названием Chervonenkis, представленный компанией Yandex.

Chervonenkis был создан в 2021 году и базируется на собственной платформе YANDEX Y4N-GA1-TY25-ZB0 с интегрированными процессорами AMD EPYC 7702 64C, ИИ-ускорителями NVIDIA A100 80GB и интерконнектом InfiniBand. Суммарно кластер обеспечивает производительность в 21.53 PFLOPS при энергопотреблении 29,42 кВт. В 2021 году Chervonenkis занимал 19 место в рейтинге TOP500. Несмотря на сравнительно низкие характеристики, Chervonenkis является самым производительным суперкомпьютером в РФ и Восточной Европе.

TOP500 — это не просто рейтинг лучших суперкомпьютеров, а ориентир для всей мировой IT-индустрии. Конечно, с момента обновления прошлого рейтинга TOP500 лидеры HPC практически не поменялись, это говорит вовсе не о стагнации в индустрии, а свидетельствует о том, какие передовые решения продолжают оставаться востребованными, обеспечивая высочайшую производительность. Следующее обновление рейтинга TOP500 произойдет в ноябре, и команда ServerFlow обязательно сделает обзор на это долгожданное событие, описав новых претендентов на звание лучшего суперкомпьютерного кластера в мире.