Supercomputer-Benchmarks: Linpack in der Kritik

Linpack für die TOP500

Für die TOP500-Rangliste sind die Regeln leicht modifiziert. Das Framework des parallelisierten Linpack und der Algorithmus werden von TOP500.org vorgegeben. Der High-Performance Linpack Benchmark ruft dabei maschinenspezifische Bibliotheken zur Verteilung der Daten und zur Berechnung auf. Die verwendeten Libraries MPI (Message Passing Interface), BLAS (Basic Linear Algebra Subprograms) und VSIPL (Vector Signal Image Processing Library) finden sich auf jedem Supercomputer in einer für den Rechner hoch optimierten Form.

Die Größe der Matrix kann für die TOP500 frei gewählt und auf den jeweiligen Rechner optimiert werden. Da der Algorithmus fest steht, ergibt sich die Anzahl der Rechenoperationen in Abhängigkeit zur Matrixgröße n zu 2/3 n^3 + O(n^2).

Bei den derzeit führenden Systemen der TOP500 mit ihren 10.000 bis 100.000 Prozessoren kommen Matrizen mit einer Größenordnung von einer Million zum Einsatz. Sie enthalten somit 10^12 Zahlen, ihre Lösung benötigt 7 x10^17 Rechenoperationen. Um die eine Million Gleichungen mit ihren einer Million Unbekannten zu lösen, sind die Hochleistungsrechner etliche Stunden voll ausgelastet.