1: Tianhe-2 (Tiongkok)
Tianhe-2 (yang berarti Bima Sakti-2) muncul di panggung pada tahun 2012, lebih dari dua tahun lebih cepat dari jadwal, dan melesat ke posisi No. 1. Prosesor ini berjalan pada kecepatan 33,9 petaflops yang mencengangkan, hampir dua kali lipat kinerja Titan atau Sequoia, dan lebih dari 10 kali lipat kinerja Tianhe-1A, yang menduduki posisi No. 10 pada bulan Juni 2013.

Sistem ini berjalan pada campuran prosesor Intel Xeon E5, prosesor khusus, dan koprosesor Intel Xeon Phi: totalnya sekitar 3.120.000 inti.

Dikembangkan oleh Universitas Teknologi Pertahanan Nasional (NUDT) Tiongkok dan berlokasi di Pusat Komputer Super Nasional di Guangzhou, sistem ini akan digunakan untuk pendidikan dan penelitian. Saat ini, sistem ini merupakan satu-satunya yang masuk dalam 10 besar di Tiongkok, tetapi Tianhe-2 memberi mereka hak untuk membanggakan diri atas kekuatan pemrosesan yang luar biasa dalam satu mesin.

Tianhe-2 berjalan pada versi khusus sistem operasi Ubuntu Linux yang disebut Kylin, yang dikembangkan melalui kemitraan antara NUDT, Pusat Promosi Perangkat Lunak dan Sirkuit Terpadu Tiongkok (CSIP), dan Canonical (pencipta Ubuntu). Faktanya, semua dari 10 superkomputer teratas, dan sebagian besar dari 500 teratas, menjalankan beberapa jenis Linux .

Kylin bukan hanya untuk komputer super. Ia merupakan sistem operasi sumber terbuka yang tersedia secara gratis dan dirancang khusus untuk pengguna di Tiongkok, dan dapat diunduh dari situs Ubuntu untuk digunakan pada komputer pribadi.

2: Titan (Amerika Serikat)
Salah satu dari dua sistem Cray dalam Daftar, Titan sesuai dengan namanya, menggunakan prosesor Opteron 6274 16-core 2.2GHz bersama dengan GPU NVIDIA untuk bekerja pada 17,6 petaflops yang mengagumkan pada sekitar 561.000 core. Terletak di Oak Ridge National Laboratory (ORNL) yang dikelola oleh Oak Ridge Leadership Computing Facility (OLCF). Titan meraih posisi No. 1 di Top500 sebulan setelah diluncurkan pada akhir 2012, tetapi turun ke No. 2 dalam peringkat Juni 2013, dan tetap bertahan di sana.

Secara teknis, Titan merupakan peningkatan besar dari superkomputer ORNL sebelumnya, Jaguar. Berkat arsitektur hibridanya yang baru , Titan dapat dipasang di kabinet yang sama dengan Jaguar sekaligus mencapai kecepatan sembilan kali lipat Jaguar dengan peningkatan konsumsi energi hanya sekitar 60 persen.

Titan adalah salah satu dari dua superkomputer dalam 10 teratas yang menggunakan GPU NVIDIA untuk meningkatkan kinerja sekaligus menjaga konsumsi daya tetap rendah dibandingkan dengan sistem CPU yang sama kuatnya. Namun, untuk memanfaatkan GPU guna menjalankan aplikasi dengan kecepatan yang mampu dicapai sistem, diperlukan pendekatan baru dalam pemrograman perangkat lunaknya. Untuk mengatasi hal ini, OLCF telah bermitra dengan Cray dan NVIDIA untuk membuat Center for Accelerated Application Readiness (CAAR), yang bekerja keras untuk menghasilkan praktik terbaik dalam pengembangan kode.

Seperti halnya Mira, para peneliti dapat mengajukan proposal melalui program INCITE milik Departemen Energi AS untuk mendapatkan waktu di proyek pekerja keras ini.

3: Sequoia (Amerika Serikat)
Sequoia adalah superkomputer peringkat teratas pada daftar TOP500 Juni 2012, tetapi turun ke peringkat 2 pada November 2012, dan sekarang berada di peringkat 3. Ia masih tidak kalah, berkat sekitar 1,6 juta inti pemrosesan yang dapat menghasilkan kinerja luar biasa 17,2 petaflop. Penasaran seberapa hebatnya itu?

Nah, jika kita melihat kembali kurang dari satu dekade lalu pada tahun 2008, Roadrunner IBM membuat sejarah (dan meraih posisi teratas) karena memecahkan rekor 1 petaflop, alias menjalankan 1.000 triliun operasi per detik [sumber: IBM ]. IBM mengatakan Roadrunner setara dengan 100.000 laptop tahun 2008 dalam hal kinerja. Dan Sequoia 17 kali lebih cepat! Sequoia adalah satu dari empat komputer dalam daftar November 2013 yang berjalan pada desain IBM BlueGene/Q, chip 16-core 1.6GHz. Itu bukan kecepatan clock yang sangat cepat menurut standar saat ini, tetapi dengan 96 rak chip, kinerjanya benar-benar meningkat.

Apa yang dilakukan Sequoia dengan semua kecepatan itu? Sequoia 63 persen lebih cepat daripada komputer tercepat keempat dalam daftar, dan tentu saja IBM menggunakan Sequoia. Seperti Vulcan, komputer ini beroperasi di Badan Keamanan Nuklir Nasional Departemen Energi AS di Laboratorium Nasional Livermore. Komputer ini melakukan pekerjaan penting (dan rahasia): Salah satu tanggung jawabnya adalah simulasi ledakan nuklir .

4: Komputer K (Jepang)
Komputer K besutan Fujitsu, satu-satunya superkomputer di Jepang yang masuk dalam 10 besar, berjaya sebagai superkomputer tercepat di dunia pada kedua daftar tahun 2011, tetapi sejak itu turun ke posisi ke-4. Namun, komputer ini memecahkan batasan satu digit dan membuat lompatan kecepatan yang nyata atas Mira besutan IBM dengan kinerja 10,5 petaflops.

Komputer K terletak di Institut Lanjutan RIKEN Jepang untuk Ilmu Komputasi, tempat komputer ini menjalankan operasi ilmiah termasuk pencegahan bencana global, meteorologi, dan penelitian medis [sumber: Fujitsu ]. Tidak seperti kebanyakan superkomputer lain dalam daftar ini, komputer ini tidak berjalan pada arsitektur IBM. Komputer K menggunakan prosesor delapan inti SPARC64 VIIIfx buatan Fujitsu. Sebanyak 705.000 inti komputernya membantu komputer ini menjalankan operasi dengan kecepatan yang luar biasa.

Tetapi percayalah atau tidak, tiga superkomputer tercepat terakhir jauh lebih canggih daripada komputer K.

5: Mira (Amerika Serikat)
Mira besutan IBM, yang mulai beroperasi penuh pada tahun 2013, mencapai puncaknya pada kinerja 8,6 petaflops. Itu lebih dari 2 petaflops dibanding Piz Daint, dan hampir 3,5 petaflops lebih banyak dibanding Stampede.

Mira menggunakan 786.000 inti prosesor. Sistem ini berlokasi di Laboratorium Nasional Argonne, sebuah laboratorium penelitian untuk Departemen Energi AS . Sistem ini menggunakan platform BlueGene/Q IBM dan menggantikan sistem IBM lama, Intrepid, yang menempati peringkat keempat dalam daftar pada tahun 2008.

Peneliti yang mengajukan proposal untuk program Dampak Komputasi Inovatif dan Baru terhadap Teori dan Eksperimen (INCITE) melalui Kantor Sains Departemen Energi AS dapat mengklaim waktu prosesor pada Mira. Enam puluh persen kapasitas komputer digunakan untuk penelitian mereka, sementara 30 persen digunakan untuk Tantangan Komputasi Kepemimpinan Penelitian Komputasi Sains Lanjutan. 10 persen terakhir dicadangkan untuk komputasi yang mendesak dan sensitif terhadap waktu [sumber: Information Week ].

6: Piz Daint (Swiss)
Meskipun Piz Daint telah beroperasi sejak April 2013, sistem Cray ini kemudian mengalami peningkatan besar yang mendorongnya ke posisi No. 6 dan menggeser JuQUEEN sebagai superkomputer terkuat di Eropa.

Piz Daint menjalankan prosesor Intel Xeon E5 bersama dengan unit pemrosesan grafis (GPU) NVIDIA untuk meningkatkan kinerja, sehingga dapat mencapai 6,3 petaflops dengan 116.000 inti pemrosesannya. Ia berada di Pusat Superkomputer Nasional Swiss (CSCS) dan akan digunakan untuk memodelkan pola cuaca dan iklim serta melakukan komputasi ilmiah di berbagai bidang lainnya.

Piz Daint juga merupakan salah satu superkomputer paling hemat energi dalam daftar ini, dengan tingkat efisiensi 3.185,9 megaflops per watt (MFLOPS/W) [sumber: Green500 , Smith ]. Ini adalah satu-satunya superkomputer yang masuk dalam 10 besar dalam daftar TOP500 dan GREEN500. GREEN500 mengambil semua superkomputer dalam daftar TOP500 dan memeringkatnya berdasarkan efisiensi energi. Arsitektur hibrida Piz Daint, yang menggunakan CPU (unit pemrosesan pusat) tradisional dan GPU yang lebih hemat energi, membantu menjaga penggunaan energinya tetap rendah.

7: Stampede (Amerika Serikat)
Stampede berhasil menduduki posisi No. 7 pada bulan November 2012, naik ke posisi No. 6 pada bulan Juni 2013, dan kemudian kembali ke posisi sebelumnya pada daftar terbaru. Pendanaan untuk sistem ini berasal dari penghargaan dari National Science Foundation (NSF), dan Stampede ditempatkan di Texas Advanced Computing Center (TACC) di University of Texas di Austin. Sistem Dell PowerEdge ini menjalankan prosesor Intel Xeon E5 8-core 2.7GHz bersama dengan koprosesor Intel Xeon Phi. Sekitar 462.000 core-nya memungkinkannya mencapai kinerja hampir 5,2 petaflops.

Sejak Januari 2013, Stampede telah dibuka untuk digunakan oleh para ilmuwan dan peneliti lain di semua bidang sebagai bagian dari program Extreme Science and Engineering Discovery Environment (XSEDE) NSF, sebuah sistem virtual untuk berbagi daya komputasi dari 16 superkomputer dan sumber daya terkait secara terbuka. Sembilan puluh persen dari sistem didedikasikan untuk XSEDE dan sisanya merupakan kebijakan direktur TACC. Peneliti yang memenuhi syarat di lembaga AS mana pun dapat mengajukan proposal melalui situs web XSEDE.