thumbnail - Mỹ phát triển siêu máy tính nhanh nhất thế giới
Thu Hà
Hà Nội

Mỹ phát triển siêu máy tính nhanh nhất thế giới

Mỹ đã thành công trong việc phát triển siêu máy tính exascale 'thực sự' đầu tiên trên thế giới, tôn vinh lời cam kết của Tổng thống Obama cách đây gần 7 năm và mở ra một kỷ nguyên mới về khả năng tính toán.

Cho đến nay, những siêu máy tính có tốc độ cao nhất trên thế giới vẫn đang hoạt động ở cấp độ petascale, đạt được 4 triệu phép tính mỗi giây. Exascale nâng điều này lên một cấp độ hoàn toàn mới, đạt tới một nghìn tỷ thao tác mỗi giây. Siêu máy tính Frontier, được chế tạo tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Oak Ridge của Bộ Năng lượng ở Tennessee, hiện đã trở thành siêu máy tính được biết đến đầu tiên trên thế giới chứng minh tốc độ bộ xử lý 1,1 exaFLOPS (1,1 tạ triệu hoạt động dấu phẩy động mỗi giây) 

Kết quả đã được xác nhận trong một bài kiểm tra điểm chuẩn có tên là High-Performance Linpack  (HPL). Phòng thí nghiệm Oak Ridge cho biết, giới hạn cuối cùng của Frontier thậm chí còn đáng kinh ngạc hơn, về mặt lý thuyết, siêu máy tính có khả năng đạt hiệu suất cao nhất là 2 Exaflop/giây. Tuy nhiên, nếu gạt lý thuyết sang một bên thì đó là điểm chuẩn HPL được tiêu chuẩn hóa quan trọng nhất ở TOP500 , một bảng xếp hạng hai năm một lần về các siêu máy tính mạnh nhất thế giới. Điểm số đầu tiên của Frontier có nghĩa là nó hiện được xếp hạng là hệ thống nhanh nhất thế giới trong lĩnh vực máy móc ưu tú này. TOP500 công bố bảng xếp hạng mới giải thích "Với điểm số HPL chính xác là 1.102 exaFLOPS, Frontier không chỉ là siêu máy tính mạnh nhất từng tồn tại - nó còn là cỗ máy exascale thực sự đầu tiên."

Về mặt kỹ thuật, rào cản exascale lần đầu tiên bị phá vỡ vào năm 2020 bởi dự án điện toán phân tán Folding @ home hoạt động trên các vấn đề y tế khác nhau. Nhưng Frontier là cỗ máy exascale thực sự đầu tiên vì các phép tính không trải rộng trên nhiều máy tính gia đình, giống như Folding @ home.



Các nhà khoa học máy tính đã xây dựng hướng tới cột mốc exascale trong nhiều năm nay, với ngưỡng thể hiện một cấp độ tính toán mới để tính toán các giải pháp cho các vấn đề rất phức tạp liên quan đến lượng lớn dữ liệu, chẳng hạn như mô hình hóa hệ thống khí hậu, tạo ra các loại vật liệu và thuốc mới, và xem xét những câu đố sâu sắc nhất của vật lý. Tiến bộ trong lĩnh vực này cũng vượt bậc như chính các siêu máy tính.

Trong hai năm qua, cỗ máy số một là siêu máy tính Fugaku của Nhật Bản , vào năm 2020 đạt 415,5 triệu tỷ FLOPS (415,5 petaFLOPS). Vào thời điểm đó, nó tốt hơn gần ba lần so với cỗ máy mà nó đã lật đổ khỏi vị trí số một, siêu máy tính Summit do IBM chế tạo, cũng được đặt tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Oak Ridge. Còn trong bảng xếp hạng mới của năm 2022, Summit đã bị rớt xuống vị trí thứ tư trong danh sách TOP500 với số điểm mới là 148,8 petaFLOPS), kém xa thành tích của Frontier, Fugaku (ở vị trí thứ hai với 442 petaFLOPS ) và "người mới" LUMI đến từ Phần Lan, ghi được 151,9 petaFLOPS. Trong tất cả những siêu máy tính mạnh mẽ khổng lồ này, chỉ có Frontier đạt được hiệu suất exascale thực sự, ít nhất là ở mức đáng kể.

Nếu xem xét về mặt thực tế thì đỉnh lý thuyết của Fugaku nằm trên rào cản 1 exaFLOP, có lý do để gọi hệ thống này là một cỗ máy exascale, tuy nhiên Frontier là hệ thống duy nhất có thể chứng minh điều này trong bài kiểm tra điểm chuẩn HPL. Một số người đã chỉ ra một số điểm "bất hợp lý": đó là sự vắng mặt của các siêu máy tính mới của Trung Quốc trong danh sách TOP500, vốn không được chính thức gửi để xem xét trong cuộc thi.

Điều này có nghĩa là chúng ta không biết chắc chắn rằng chúng có thể so sánh như thế nào với các hệ thống được xếp hạng năm nay, mặc dù các siêu máy tính của Trung Quốc chắc chắn đã đạt thứ hạng tốt trong bảng xếp hạng của các năm trước và một số nhà bình luận tin rằng Trung Quốc có thể có một số hệ thống exascale sắp ra mắt.

Tuy nhiên, dù thế nào đi nữa thì thành tựu khổng lồ của Frontier vẫn luôn được công nhận. Hiện tại, cỗ máy đáng kinh ngạc này được xếp hạng là máy tính tiên tiến nhất trên hành tinh, một cường quốc trị giá 600 triệu đô la Mỹ đã sẵn sàng cho chúng ta biết nhiều điều kỳ diệu và quan trọng tiếp theo. Frontier đang mở ra một kỷ nguyên mới của điện toán exascale để giải quyết những thách thức khoa học lớn nhất trên thế giới. Cột mốc quan trọng này chỉ cung cấp một bản xem trước về khả năng vô song của Frontier như một công cụ để khám phá khoa học.

Nguồn sciencealert

Chủ đề liên quan

Chủ đề khác