Trung Quốc qua mặt Mỹ, sở hữu nhiều siêu máy tính nhất thế giới

Sunway TaihuLight, siêu máy tính của thành phố Vô Tích (Trung Quốc) đã giành vị trí đầu tiên trong bảng xếp hạng 500 siêu máy tính nhanh nhất thế giới với năng lực xử lý gấp đôi một siêu máy tính khác cũng của Trung Quốc. Đặc biệt, nó nhanh gấp gần 5 lần so với siêu máy tính nhanh nhất của Mỹ, nay bị đẩy xuống vị trí thứ ba.

Sunway TaihuLight đánh dấu lần đầu tiên Trung Quốc đứng đầu về tốc độ mà không cần đến công nghệ bán dẫn của Mỹ. Trước đây, nó dùng chip của Intel nhưng do lệnh cấm xuất khẩu năm ngoái, Intel bị cấm gửi chip sang Trung Quốc. Bên cạnh đó, đây cũng là lần đầu quốc gia này sở hữu nhiều siêu máy tính hơn Mỹ trong top 500 (tương ứng 167 và 165).

Sunway TaihuLight với tất cả các linh kiện của Trung Quốc sản xuất là siêu máy tính nhanh nhất thế giới. Ảnh: AP

Siêu máy tính từ lâu được chính phủ sử dụng để phát triển vũ khí hạt nhân cũng như các mục đích dân sự như dự báo khí tượng, thăm dò dầu hỏa, thiết kế ô tô. Bộ Năng lượng Mỹ đã phân bổ 525 triệ USD để giúp xây dựng 3 siêu máy tính nhanh hơn tại phòng thí nghiệm quốc gia. Trong khi đó, Quốc hội Mỹ gần hoàn tất quy định nhằm phục hồi vị thế dẫn đầu về siêu máy tính đến năm 2023. Tuy nhiên, theo Jack Dongarra, nhà khoa học máy tính của Đại học Tennessee cho biết cỗ máy Mỹ đạt đẳng cấp như Sunway TaihuLight không thể hoạt động trước năm 2018.

Mỹ bắt đầu lo lắng về cuộc cạnh tranh với Trung Quốc từ năm 2010 khi siêu máy tính Tianhe-1 giật ngôi đầu bảng. Hệ thống tiếp theo, Tianhe-2, tiếp tục đứng đầu năm 2013, xử lý khoảng 34  triệu tỷ phép toán mỗi giây (petaflop). Trong cùng bài thử nghiệm, Sunway TaihuLight đạt tốc độ 93 petaflop và về mặt lý thuyết có thể đạt tối đa 125,4 petaflop.

Siêu máy tính nổi lên trong bối cảnh Trung Quốc đang muốn giảm sự lệ thuộc vào các con chip do Mỹ sản xuất giữa những quan ngại bảo mật của cả hai quốc gia. Bộ Thương mại Mỹ năm 2015 bác bỏ yêu cầu xuất khẩu chip đến 4 trung tâm có liên kết với Tianhe-2 của Intel vì cáo buộc có liên quan đến “các hoạt động hạt nhân”. Quan chức Trung Quốc phủ nhận cáo buộc trên và đã dùng chip tự phát triển để nâng cấp hệ thống.

Theo lãnh đạo Trung tâm nghiên cứu quốc gia của Parallel Computer Engineering & Technology, đơn vị phát triển Sunway TaihuLight, cỗ máy dự kiến được sử dụng trong các lĩnh vực sản xuất, khoa học đời sống, kỹ thuật máy tính, dự báo thời tiết và lập mô hình các hệ thống trái đất. Con chip trong siêu máy tính là của Shanghai High Performance IC Center, một công ty quốc doanh thành lập năm 2013.

Sunway TaihuLight trang bị gần 41.000 chip, mỗi con chip lại có 260 nhân xử lý nhỏ cho phép nhà thiết kế đưa 10,65 triệu nhân vào 40 cabine, nhiều hơn hẳn so với 560.000 nhân trong siêu máy tính nhanh nhất của Mỹ. Peter Ungaro, Giám đốc nhà sản xuất máy tính Cray của Mỹ, gọi đây là cỗ máy đáng kinh ngạc. “Chúng tôi biết rằng xây dựng một hệ thống có quy mô và sự phức tạp như vậy không phải nhiệm vụ dễ dàng”.

Vô Tích, thành phố gần Thượng Hải, là 1 trong 6 trung tâm siêu máy tính của Trung Quốc. Nó được gây quỹ bởi chương trình 863, một kế hoạch của chính phủ nhằm phát triển các công nghệ quan trọng đối với phát triển kinh tế và an ninh quốc gia. Tên của siêu máy tính xuất phát từ một hồ nước lớn bao quanh Vô Tích. Sunway, nghĩa là “quyền năng thiêng liêng”, còn con chip trong đó tên là Shenwei, “sức mạnh Thượng Hải”.

Trong khi đó, Intel sẽ giới thiệu một con chip mới có tên Xeon Phi được thiết kế đặc biệt cho tính toán khoa học tại hội thảo ISC High Performance (Đức). Nvidia cũng tiết lộ Tesla P100 nhằm tăng tốc các công việc trong máy tính. Cả hai công ty hi vọng được hưởng lợi khi các nhà khoa học bắt đầu dùng siêu máy tính cho các nhiệm vụ phân tích gắn với kỹ thuật “deep learning” bên cạnh các nhiệm vụ truyền thống như mô phỏng hiện tượng tự nhiên.