Máy tính chơi game của bạn hỗ trợ VR, xử lý 3D siêu mượt, tóm lại rất chi là nhanh, và bạn vô cùng tự hào về nó, đúng không nào? Nhưng đó chỉ là chiếc máy tính bình thường thôi, tại sao ư? Vì nó không thể mô phỏng toàn bộ vũ trụ trong hàng triệu năm, không thể đảm bảo độ an toàn và tin cậy cho các vũ khí hạt nhân hay làm sáng tỏ nguyên nhân gây ra những cơn bão mùa hè ở châu Âu.
“So thế thì so làm sao được, đó là công việc của những siêu máy tính mà”. Chuẩn, bạn nghĩ đúng rồi đấy, đó chính xác là những công việc của một siêu máy tính. Và hôm nay chúng ta sẽ nói về siêu máy tính, điểm danh top 10 siêu máy tính nhanh nhất hiện nay trên thế giới (tính đến tháng 6/2019).
Siêu máy tính là gì?
Supercomputer hay siêu máy tính là các High Performance Computer (HPC) – máy tính hiệu suất cao, với khả năng tính toán vượt trội, hơn xa mức bạn có thể nghĩ. Chúng “cày bừa” chăm chỉ tại những trường đại học, phòng thí nghiệm và những cơ sở lớn, quan trọng khác trên thế giới. Các siêu máy tính đóng một vai trò quan trọng trong lĩnh vực khoa học tính toán, và được sử dụng cho một loạt các nhiệm vụ tính toán phức tạp trong nhiều lĩnh vực, bao gồm cơ học lượng tử, dự báo thời tiết, nghiên cứu khí hậu, thăm dò dầu khí, mô hình phân tử (tính toán các cấu trúc và tính chất của các hợp chất hóa học, các đại phân tử sinh học, polyme, tinh thể), và các mô phỏng vật lý (như mô phỏng những khoảnh khắc ban đầu của vũ trụ, khí động học của máy bay, tàu vũ trụ, sự nổ tung của vũ khí hạt nhân, sự hợp nhất hạt nhân). Trong suốt lịch sử của mình, các siêu máy tính đã chứng minh được vai trò quan trọng trong lĩnh vực phân tích mật mã.
Tốc độc của siêu máy tính đo bằng gì?
Tốc độ của siêu máy tính được đo bằng FLOPS (floating-point operations per second – số phép tính điểm phù động mỗi giây) thay vì MIPS (million instructions per second – triệu lệnh trên giây). Tính đến năm 2015, có những siêu máy tính có thể thực hiện tới bốn phần trăm FLOPS, được đo bằng P (eta) FLOPS. Phần lớn siêu máy tính ngày nay chạy các hệ điều hành dựa trên Linux.
Tốc độ của các siêu máy tính trong danh sách này cũng được tính bằng petaflop, một petaflop tương đương với 10^15 (10 triệu tỷ) phép tính/giây, các bạn cứ từ từ nhân nhé.
Một năm 2 lần, dự án TOP500 sẽ xếp hạng các siêu máy tính trên thế giới về công suất tính toán sử dụng chuẩn Linpack. Danh sách đề cập trong bài viết này được đưa ra vào tháng 6 năm 2019.
Trung Quốc có nhiều hệ thống nhất trong danh sách này và Mỹ chiếm được 5 trong số 10 cái tên. Lenovo đứng đầu danh sách các nhà sản xuất trong danh sách, với 173 hệ thống do công ty Trung Quốc sản xuất. Chip Intel xuất hiện trong 95,6% các hệ thống trong danh sách. Chỉ một hệ thống mới gia nhập vào top 10 và chín hệ thống khác đã xuất hiện ở đâu đó trong số 500 trong bảng xếp hạng trước đó. Đây là top 10 từ thấp đến cao.
Vị trí thứ 10: Lassen
Tốc độ: 18,2 petaflop
Lassen là phiên bản chưa được phân loại của Sierra, cỗ máy chị em được phân loại của nó tại Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore. Mặc dù chậm hơn so với máy tính anh em khác, chỉ 18,2 petaflop, nhưng đây vẫn là một sự cải thiện so với tốc độ tối đa được đo vào mùa thu năm ngoái, là 15,4 petaflop. Nó có kiến trúc IBM Power9/NVIDIA V100 GPO.
Vị trí thứ 9: SuperMUC-NG Super
Tốc độ: 19,5 petaflop
MUC-NG đã lọt vào top 10 siêu máy tính vào mùa thu năm ngoái ở vị trí thứ tám. Nó được Lenovo xây dựng cho Trung tâm siêu máy tính Leibniz ở Đức, bao gồm bộ xử lý Intel Platinum Xeon và kết nối Omni-Path. Đây là siêu máy tính mạnh nhất chỉ được cung cấp bởi bộ xử lý x86 và có thể mang lại hiệu suất HPL là 19,5 petaflop.
Vị trí thứ 8: Al Bridging Cloud Infrastructure (ABCI)
Tốc độ: 19,9 petaflop
Được lắp đặt tại Viện Công nghệ và Khoa học tiên tiến quốc gia ở Nhật Bản, AI Bridging Cloud Infrastructure (ABCI) giảm từ vị trí thứ bảy xuống vị trí thứ tám. Đây là một cỗ máy tiết kiệm năng lượng được Fujitsu chế tạo bằng máy chủ Primergy CX2550, trang bị bộ xử lý Xeon Gold và GPU Nvidia Testa V100. Nó có khả năng xử lý 19,9 petaflop và tự hào có hiệu suất năng lượng 12,05 gigaflop/watt.
Vị trí thứ 7: Trinity
Tốc độ: 20,2 petaflop
Trinity, một hệ thống Cray XC40 được vận hành bởi Phòng thí nghiệm quốc gia Los Alamos và Phòng thí nghiệm quốc gia Sandia National Laboratories đạt tốc độ tối đa là 20,2 petaflop, giúp nó chiếm vị trí thứ bảy trong danh sách này. Chiếc siêu máy tính này sử dụng bộ xử lý Intel Xeon và Xeon Phi và được đặt tại Phòng thí nghiệm quốc gia Los Alamos của Bộ năng lượng Mỹ. Hiệu suất năng lượng của nó là 3,678 gigaflop/watt.
Vị trí thứ 6: Piz Daint
Tốc độ: 21,2 petaflop
Rơi xuống một vị trí từ số năm xuống số sáu là Piz Daint. Cho đến nay, chiếc máy tính này đã tăng dần từ vị trí số 114 trở từ năm 2012. Nó có một hệ thống Cray XC50 được lắp đặt tại Trung tâm siêu máy tính quốc gia Thụy Sỹ (CSCS) ở Lugano, Thụy Sĩ, trang bị CPU Intel Xeon và GPU NVIDIA Testa P100. Piz Daint vẫn là hệ thống mạnh nhất ở châu Âu với hiệu suất 21,2 petaflop.
Vị trí thứ 5: Frontera
Tốc độ: 23,5 petaflop
Frontera là siêu máy tính mới duy nhất trong top 10, nhảy vào vị trí thứ năm. Đây là hệ thống Dell C6420, được cung cấp bởi bộ vi xử lý Intel Xeon Platinum 8280 và được cài đặt tại Trung tâm máy tính tiên tiến Texas của Đại học Texas, Austin. Hiệu suất cao nhất của nó là 23,5 petaflop trên HPL.
Vị trí thứ 4: Tianhe-2A (Milky Way 2A)
Tốc độ: 61,4 petaflop
Hệ thống Tianhe-2A, được phát triển bởi trường đại học quốc gia công nghệ quốc phòng của Trung Quốc và được triển khai tại Trung tâm siêu máy tính quốc gia tại Quảng Châu, Trung Quốc, duy trì thứ hạng số 4. Nó được cung cấp bởi bộ xử lý Intel Xeon E5-2692v2 và Matrix-2000 với gần 5 triệu lõi. Hiệu suất tối đa của nó là 61,4 petaflop giống như trước đây và hiệu suất năng lượng của nó là 3.325 gigaflop/watt.
Vị trí thứ 3: Sunway TaihuLight
Tốc độ: 93 petaflop
Sunway TaihuLight đã có hai năm ở vị trí số 1, nhưng đã bị đẩy xuống xếp thứ 2 vào tháng 6 và giờ là vị trí thứ ba. Nó được cài đặt tại Trung tâm siêu máy tính quốc gia của Trung Quốc ở Vô Tích. Có hiệu suất HPL là 93 petaflop. Đáng chú ý là chiếc siêu máy tính này không sử dụng bất kỳ chip tăng tốc nào, thay vào đó dựa vào bộ xử lý 40.960 Sunway 26010, mỗi bộ có 260 lõi. Hiệu suất năng lượng của nó là 6.051 gigaflop/watt.
Vị trí thứ 2: Sierra
Tốc độ: 94,6 petaflop
Sierra, được IBM xây dựng cho Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore ở California. Sierra vẫn ở vị trí thứ hai trong danh sách TOP500. Nó có 1.572.480 lõi được cung cấp bởi bộ xử lý IBM Power9 và được tăng cường bởi bộ tăng tốc Nvidia Volta GV100, bổ sung thêm 1.382.400 lõi. Hiệu suất của nó vẫn không thay đổi so với sáu tháng trước ở mức 94,6 petaflop.
Vị trí số 1: Summit
Tốc độ: 187,66 petaflop
Summit đã xuất hiện lần thứ ba ở đầu danh sách Top 500 siêu máy tính hàng đầu. Lần này, nó cung cấp 148,6 petaflop, tăng từ 143,5 petaflop vào mùa thu năm ngoái. Chiếc siêu máy tính này được xây dựng cho Phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge của Bộ năng lượng Mỹ với 2.282,544 lõi IBM Power9 và 2,090,880 lõi Nvidia Volta GV100. Summit có hiệu suất cao nhất về mặt lý thuyết là 187,66 petaflop và duy trì hiệu suất năng lượng là 11.324 gigaflop/watt.
Hai vị trí đứng đầu đều thuộc về Mỹ, chiếc nhanh nhất có tốc độ tính toán gấp gần 2 lần chiếc thứ 2, thật đáng ngưỡng mộ. Chúng ta cùng chờ xem trong tương lai có siêu máy tính nào có thể vượt qua tốc độ tính toán 187,66 petaflop này không nhé.
