Graph500

Graph500是一项对超级计算机系统的评级，针对的是数据密集型计算。该项目是在2010年6月的国际超算大会上宣布的。第一份排名于2010年11月在ACM/IEEE超算大会上发布。该排名每年在6月的国际超算大会和11月的ACM/IEEE超算大会上发布两次。用来对超级计算机进行排名的主要性能指标是GTEPS（每秒遍历边数，以吉咖计，也即G、吉、十亿或109）。

桑迪亚国家实验室的理查德·墨菲（Richard Murphy）表示，“Graph500的目标是提高对复杂数据问题的认识”，而非专注于计算机性能测试，比如像TOP500基于HPL（高性能LINPACK性能测试）那样。

尽管名为Graph500，但该评级中列出的系统总数实际上不足500，截至2014年6月已增至174个。

获得冠军的算法和实现，被发表在题为《超级计算机上的超大规模广度优先搜索》（Extreme scale breadth-first search on supercomputers）的论文中。

另外还有Green Graph500排行榜，它使用相同的性能指标，但排序是根据每瓦特的性能，就像TOP500（HPL）也有相应的Green 500一样。

## 测试基准

Graph500使用的测试基准，强调系统的通信子系统，而非计算双精度浮点数。它基于大型无向图（平均度数为16的克罗内克图模型）中的广度优先搜索（BFS）。测试基准中有三个计算内核：第一个内核用来生成图，并将其压缩为稀疏结构CSR或CSC（Compressed Sparse Row/Column，压缩稀疏行/列）；第二个内核对一些随机顶点进行并行广度优先搜索（每运行一次进行64次搜索迭代）；第三个内核运行单源最短路径（SSSP）计算。该基准为图定义了六种规模：

规模｜英文｜顶点数｜内存

玩具型｜toy｜226｜17G

迷你型｜mini｜229｜137G

小型｜small｜232｜1.1T

中型｜medium｜236｜17.6T

大型｜large｜239｜140T

巨型｜huge｜242｜1.1P

该基准的参考实现包含多个版本：

- 用GNU Octave的串行高级
- 用C语言的串行低级
- 使用OpenMP的并行C版本
- 克雷XMT的两个版本
- 基本MPI版本（具备MPI-1功能）
- 优化MPI版本（具备MPI-2单边通信）

夺冠的日本京计算机上的实现策略详见。

## 排行榜

### Graph500 BFS

2024年11月Graph500广度优先搜索排行榜前10名：

排名｜机器｜GTEPS｜国家｜城市｜安装地点｜制造商｜年份｜节点数｜核心数｜规模

1｜富岳｜204,068｜日本｜神户｜理化学研究所计算科学中心｜富士通｜2020｜152,064｜7,299,072｜43

2｜武汉超级计算机｜115,357.6｜中国｜武汉｜武汉超级计算中心｜华中科技大学｜2023｜252｜6,999,552｜41

3｜EOS NVIDIA DGX SUPERPOD｜39,085.4｜美国｜圣塔克拉拉｜英伟达｜英伟达｜2023｜416｜485,888｜38

4｜前沿｜29,654.6｜美国｜橡树岭｜美国能源部/SC/橡树岭国家实验室｜慧与科技｜2021｜9,248｜8,730,112｜40

5｜鹏城云脑II｜28,463.1｜中国｜深圳｜鹏城实验室｜华中科技大学-鹏城实验室-华为｜2022｜488｜93,696｜40

6｜极光｜24,250.2｜美国｜阿尔贡｜美国能源部/SC/阿尔贡国家实验室｜英特尔/慧与科技｜2023｜4,096｜25,591,808｜40

7｜神威·太湖之光｜23,755.7｜中国｜无锡｜国家超级计算无锡中心｜国家并行计算机工程技术研究中心｜2015｜40,768｜10,599,680｜40

8｜Wisteria/BDEC-01 (Odyssey)｜16,118｜日本｜柏市｜东京大学信息技术中心｜富士通｜2021｜7,680｜368,640｜37

9｜我们的海 (超级计算机)5 ACC｜15,737.43｜巴塞罗那｜巴塞罗那超级计算中心｜Eviden｜2024｜1,120｜680,960｜35

10｜TOKI-SORA｜10,813｜日本｜东京｜宇宙航空研究开发机构｜富士通｜2020｜5,760｜276,480｜36

### Graph500 SSSP

2024年11月Graph500单源最短路径排行榜前10名：

排名｜机器｜GTEPS｜国家｜城市｜安装地点｜制造商｜年份｜节点数｜核心数｜规模

1｜武汉超级计算机｜15,335.9｜中国｜武汉｜武汉超级计算中心｜华中科技大学｜2023｜252｜6,999,552｜41

2｜鹏城云脑II｜11,529.7｜中国｜深圳｜鹏城实验室｜华中科技大学-鹏城实验室-华为｜2022｜488｜93,696｜40

3｜富岳｜2,126.45｜日本｜神户｜理化学研究所计算科学中心｜富士通｜2020｜82,944｜3,981,312｜39

4｜天河E级原型机升级系统｜2,054.35｜中国｜天津｜国家超级计算天津中心｜国防科技大学｜2021｜2,048｜131,072｜34

5｜SuperMUC-NG｜1,053.93｜德国｜加兴｜莱布尼茨超级计算中心｜联想集团｜2018｜4,096｜196,608｜37

6｜NERSC Cori - 1024 haswell分区｜558.833｜美国｜DOE/SC/LBNL/国家能源研究科学计算中心｜NERSC/LBNL｜克雷公司｜2017｜1,024｜32,768｜36

7｜Nurion｜337.239｜大韩民国｜大田｜韩国科学技术情报研究院｜克雷公司｜2018｜1,024｜65,536｜36

8｜NERSC Cori - 512 KNL分区｜229.188｜美国｜DOE/SC/LBNL/NERSC｜NERSC/LBNL｜克雷公司｜2017｜512｜32,768｜35

9｜Lise｜197.7｜德国｜柏林｜柏林祖斯学院｜源讯｜2019｜1,270｜121,920｜38

10｜未公开的克雷XE6｜134.173｜美国｜大学｜National Computing Facility｜克雷公司｜2013｜512｜16,384｜34

### Green Graph500小数据

2024年11月Green Graph500小数据排行榜前10名：

排名｜机器｜MTEPS/W｜国家｜地点｜Graph500排名｜规模｜GTEPS｜节点数｜核心数｜功率（瓦）

1｜天河-湖南大学｜22,301.67｜中国｜湖南大学/国家超级计算长沙中心｜19｜26｜1,845.017195｜1｜64｜82.73

2｜RAZIEL｜22,094.87｜以色列｜海法｜20｜28｜1,679.210000｜1｜16｜76

3｜JiFeng｜12,512.81｜中国｜华中科技大学/浙江实验室｜53｜20｜461.222000｜1｜512｜36.86

4｜天河E级原型机@Newbenchmarking@GreenBFS｜8,635.11｜中国｜国家超级计算天津中心｜32｜27｜1,165.740000｜1｜64｜135

5｜YITU｜6,396.14｜BDTS-SCTS-CGCL｜36｜27｜1,010.590000｜1｜28｜158

6｜天河E级原型机@GraphV｜6,099.61｜中国｜国家超级计算天津中心｜39｜26｜884.443000｜1｜64｜145

7｜ENIAD｜6,028.85｜美国｜宾夕法尼亚大学｜42｜26｜783.750300｜1｜16｜130

8｜高通量计算机（+Nvidia V100）｜2,099.09｜SMARCO & ICT｜65｜26｜319.061000｜1｜24｜152

9｜高通量计算机（+GPU）｜1,830.31｜SMARCO｜74｜26｜237.940000｜1｜58｜130

10｜GMC6KA｜1,430.90｜日本｜日本电信电话武藏野研发中心｜69｜23｜265.460000｜1｜16｜185.52

### Green Graph500大数据

2024年11月Green Graph500大数据排行榜前10名：

排名｜机器｜MTEPS/W｜国家｜地点｜Graph500排名｜规模｜GTEPS｜节点数｜核心数｜功率（瓦）

1｜天河E级原型机@Newbenchmarking@SuperCSR｜6,320.24｜中国｜国家超级计算天津中心｜35｜30｜1,055.480000｜1｜64｜167

2｜天河E级原型机｜4,385.24｜中国｜国家超级计算天津中心｜41｜30｜811.270000｜1｜64｜185

3｜ENIAD｜2,057.08｜美国｜宾夕法尼亚大学｜54｜30｜436.100000｜1｜8｜212

4｜Polymer2｜687.18｜中国｜上海交通大学｜63｜30｜350.460000｜1｜56｜510

5｜高通量计算机（+NVidia V100）｜678.26｜SMARCO & ICT｜84｜30｜163.461000｜1｜48｜241

6｜高通量计算机（+Nvidia V100）｜638.22｜SMARCO & ICT｜87｜30｜146.790000｜1｜1｜230

7｜高通量计算机｜326.48｜SMARCO｜113｜30｜39.830000｜1｜40｜122

8｜IBM Power8+ Tesla P100｜177.45｜俄罗斯｜IBM莫斯科/MSU Alex Kolganov｜112｜30｜41.700000｜1｜66｜235

9｜PowerfullServer｜112.41｜俄罗斯｜Alex Kolganov｜130｜30｜16.300000｜1｜18｜145

10｜IBM POWER8+｜66.00｜俄罗斯｜IBM莫斯科/MSU Alex Kolganov｜139｜30｜13.200000｜1｜10｜200

## 历史

历次排行榜榜首机器。

### Graph500 BFS

年月｜机器｜GTEPS｜国家｜城市｜安装地点｜制造商｜年份｜节点数｜核心数｜规模｜来源

2010-11｜Intrepid（蓝色基因）｜7.0867｜美国｜阿尔贡｜阿尔贡国家实验室｜IBM｜8,192｜32,000｜36

2011-06｜Intrepid（蓝色基因/P）｜18.4684｜美国｜阿尔贡｜阿尔贡国家实验室｜IBM｜32,768｜131,072｜38

2011-11｜美国核安全局/SC（蓝色基因/Q原型机）｜253.403｜美国｜NNSA/IBM研究院托马斯·J·沃森研究中心｜IBM｜4,096｜65,536｜32

2012-06｜米拉 (超级计算机)｜3,541｜美国｜阿尔贡｜美国能源部/SC/阿尔贡国家实验室｜IBM｜2012｜32,768｜524,288｜38

2012-11｜红杉（蓝色基因/Q）｜15,363｜美国｜利弗莫尔｜劳伦斯利弗莫尔国家实验室｜IBM｜2012｜65,536｜1,048,576｜40

2013-06

2013-11

2014-06｜京｜17,977.1｜日本｜神户｜理化学研究所计算科学中心｜富士通｜2011｜65,536｜524,288｜40

2014-11｜红杉｜15,363｜美国｜利弗莫尔｜劳伦斯利弗莫尔国家实验室｜IBM｜2012｜98,304｜1,572,864｜41

2015-07｜京｜31,302.4｜日本｜神户｜理化学研究所计算科学中心｜富士通｜2011｜82,944｜663,552｜40

2015-11

2016-06

2016-11

2017-06

2017-11

2018-06

2018-11

2019-06

2019-11｜神威·太湖之光｜23,755.7｜中国｜无锡｜国家超级计算无锡中心｜NRCPC｜2015｜40,768｜10,599,680｜40

2020-06｜富岳｜70,980｜日本｜神户｜理化学研究所计算科学中心｜富士通｜2020｜92,160｜4,423,680｜40

2020-11｜富岳｜102,956｜日本｜神户｜理化学研究所计算科学中心｜富士通｜2020｜158,976｜7,630,848｜41

2021-06

2021-11

2022-06｜富岳｜102,955｜日本｜神户｜理化学研究所计算科学中心｜富士通｜2020｜158,976｜7,630,848｜41

2022-11

2023-06｜富岳｜137,096｜日本｜神户｜理化学研究所计算科学中心｜富士通｜2020｜152,064｜7,299,072｜42

2023-11｜富岳｜138,867｜日本｜神户｜理化学研究所计算科学中心｜富士通｜2020｜152,064｜7,299,072｜42

2024-06｜富岳｜166,029｜日本｜神户｜理化学研究所计算科学中心｜富士通｜2020｜152,064｜7,299,072｜42

2024-11｜富岳｜204,068｜日本｜神户｜理化学研究所计算科学中心｜富士通｜2020｜152,064｜7,299,072｜43

### Graph500 SSSP

年月｜机器｜GTEPS｜国家｜城市｜安装地点｜制造商｜年份｜节点数｜核心数｜规模｜来源

2017-11｜未公开的克雷XE6｜12.88｜美国｜大学｜大学｜克雷公司｜2013｜512｜8,192｜31

2018-06

2018-11｜SuperMUC-NG｜1,053.93｜德国｜加兴｜莱布尼茨超级计算中心｜联想集团｜2018｜4,096｜196,608｜37

2019-06

2019-11

2020-06

2020-11

2021-06｜天河E级原型机升级系统｜2,054.35｜中国｜天津｜国家超级计算天津中心｜国防科技大学｜2021｜2,048｜131,072｜34

2021-11

2022-06｜DepGraph Supernode｜3,870.937｜中国｜武汉｜国家大数据技术与系统工程研究中心｜华中科技大学/英伟达｜2022｜1｜128｜33

2022-11｜鹏城云脑II｜12,448.5｜中国｜深圳｜鹏城实验室｜华中科技大学-鹏城实验室-华为｜2022｜488｜93,696｜40

2023-06｜武汉超级计算机｜19,039.1｜中国｜武汉｜武汉超级计算中心｜华中科技大学｜2023｜252｜6,999,552｜40

2023-11｜武汉超级计算机｜15,335.9｜中国｜武汉｜武汉超级计算中心｜华中科技大学｜2023｜252｜6,999,552｜41

2024-06

2024-11

### Green Graph500小数据

年月｜机器｜MTEPS/W｜国家｜地点｜Graph500排名｜规模｜GTEPS｜节点数｜核心数｜功率（瓦）｜来源

2013-06｜GraphCREST-Tegra3｜64.12｜日本｜中央大学｜132｜20｜0.153885｜1｜2.4

2013-11｜GraphCREST-Xperia-A-SO-04E｜153.17｜日本｜Yuichiro Yasui｜143｜20｜0.477633｜1｜3.1184

2014-06｜Colonial｜445.92｜美国｜乔治·华盛顿大学｜43｜20｜122.182000｜1｜12｜274

2014-11｜45

2015-07｜46

2015-11｜TitanX_forsite｜815.68｜forsite-company.ru/英伟达｜47｜26｜132.140000｜1｜28｜162

2016-06｜52

2017-06｜52

2017-11｜IBM POWER8+ Tesla P100｜1,165.71｜俄罗斯｜IBM莫斯科/莫斯科国立大学Alex Kolganov｜50｜26｜204.000000｜1｜66｜175

2018-06

2018-11

2019-06｜Graph-WICIL-Node0｜1,400.19｜美国｜威斯康星大学麦迪逊分校｜67｜23｜79.531000｜1｜18｜56.8

2019-11｜高通量计算机（+GPU）｜1,830.31｜SMARCO｜42｜26｜237.940000｜1｜58｜130

2020-06｜高通量计算机（+Nvidia V100）｜1,926.52｜SMARCO/ICT｜37｜26｜271.640000｜1｜1｜141

2020-11｜高通量计算机（+Nvidia V100）｜2,099.09｜SMARCO/ICT｜38｜26｜319.061000｜1｜24｜152

2021-06｜ENIAD｜6,028.85｜美国｜宾夕法尼亚大学｜26｜26｜783.750300｜1｜16｜130

2021-11｜DepGraph｜6,234.32｜中国｜国家大数据技术与系统工程研究中心服务计算技术与系统实验室/华中科技大学集群与网格计算实验室｜25｜27｜997.491000｜1｜28｜160

2022-06｜天河E级原型机@Newbenchmarking@GreenBFS｜8,635.11｜中国｜国家超级计算天津中心｜24｜27｜1,165.740000｜1｜64｜135

2022-11｜HP-UFG｜62,799.38｜UC｜14｜28｜2,009.580000｜1｜512｜32

2023-06｜17

2023-11｜RAZIEL｜22,094.87｜以色列｜海法｜15｜28｜1,679.210000｜1｜16｜76

2024-06｜17

2024-11｜天河-湖南大学｜22,301.67｜中国｜湖南大学/国家超级计算长沙中心｜19｜26｜1,845.017195｜1｜64｜82.73

### Green Graph500大数据

年月｜机器｜MTEPS/W｜国家｜地点｜Graph500排名｜规模｜GTEPS｜节点数｜核心数｜功率（瓦）｜来源

2013-06｜JUQUEEN｜5.41｜德国｜于利希研究中心｜3｜38｜5,848.000000｜16,384｜1,081,340

2013-11｜TSUBAME KFC｜6.72｜日本｜东京工业大学｜47｜32｜44.019100｜32｜6552.7

2014-06｜GraphCREST-SandybridgeEP-2.4GHz｜59.12｜日本｜九州大学｜62｜30｜28.478000｜1｜32｜481.7

2014-11｜GraphCREST-SandybridgeEP-2.4GHz｜61.48｜日本｜九州大学｜66｜30｜28.614000｜1｜32｜465.4

2015-07｜GraphCREST-SandybridgeEP-2.4GHz｜62.93｜日本｜九州大学｜67｜30｜31.325000｜1｜32｜497.8

2015-11｜74

2016-06｜82

2016-11｜82

2017-06｜82

2017-11｜IBM POWER8+ Tesla P100｜177.45｜俄罗斯｜IBM莫斯科/莫斯科国立大学Alex Kolganov｜86｜30｜41.700000｜1｜66｜235

2018-06｜86

2018-11｜86

2019-06｜77

2019-11｜高通量计算机｜282.70｜SMARCO｜81｜30｜34.490000｜1｜40｜122

2020-06｜高通量计算机（+Nvidia V100）｜638.22｜SMARCO/ICT｜54｜30｜146.790000｜1｜1｜230

2020-11｜高通量计算机（+Nvidia V100）｜678.26｜SMARCO/ICT｜55｜30｜163.461000｜1｜48｜241

2021-06｜天河E级原型机｜4,385.24｜中国｜国家超级计算天津中心｜25｜30｜811.270000｜1｜64｜185

2021-11｜31

2022-06｜天河E级原型机@Newbenchmarking@SuperCSR｜6,320.24｜中国｜国家超级计算天津中心｜27｜30｜1,055.480000｜1｜64｜167

2022-11｜HP-UFG｜33,043.16｜HP-UFG｜15｜30｜1,883.460000｜1｜512｜57

2023-06｜18

2023-11｜RAZIEL｜16,238.05｜以色列｜海法｜30｜1,412.710000｜1｜16｜87

2024-06

2024-11｜天河E级原型机@Newbenchmarking@SuperCSR｜6,320.24｜中国｜国家超级计算天津中心｜35｜30｜1,055.480000｜1｜64｜167