Trên thế giới hiện nay, có nhiều siêu máy tính (máy tính lớn) với tốc độ xử lý vô cùng ấn tượng. Các phiên bản máy tính này đóng vai trò quan trọng trong các lĩnh vực như nghiên cứu khoa học, mô phỏng và tính toán phức tạp. Đặc biệt trong bài viết này là danh sách TOP 10 siêu máy tính nổi tiếng có khả năng đưa ra những đột phá ấn tượng trong lĩnh vực công nghiệp và khoa học.
Máy tính lớn siêu vĩ đại Fugaku (Nhật Bản)
Fugaku, chiếc siêu máy tính xuất sắc của Nhật Bản, đánh dấu một bước đột phá lớn trong lĩnh vực công nghệ và tính toán. Được phát triển bởi Viện nghiên cứu khoa học RIKEN và công ty Fujitsu, Fugaku đã chính thức trở thành siêu máy tính mạnh nhất thế giới, với khả năng xử lý đỉnh điểm lên đến 442 petaflops, tức là hơn 442 triệu tỷ phép toán mỗi giây.
Một trong những điểm nổi bật của Fugaku là kiến trúc ARM, giúp nó không chỉ nhanh chóng mà còn hiệu quả với nguồn năng lượng khổng lồ. Sự kết hợp giữa hiệu suất vô song và sự tiết kiệm năng lượng đã đặt Fugaku vào vị trí dẫn đầu trong cuộc đua của các siêu máy tính toàn cầu.
Đặc biệt, Fugaku còn được mệnh danh là “quái thú tính toán” đóng vai trò thiết yếu trong nhiều lĩnh vực ứng dụng. Chẳng hạn như nó có khả năng mô phỏng và dự đoán thời tiết chính xác, đóng góp trong việc nắm bắt và đối mặt với biến đổi khí hậu. Ngoài ra, Fugaku cũng được sử dụng trong lĩnh vực y học, nghiên cứu về vi khuẩn và dự đoán các mô hình sinh học phức tạp.
Siêu máy tính Summit (Hoa Kỳ)
Cái tên siêu máy tính (máy tính lớn) nằm ở vị trí số 2 trong bài viết này được phát triển bởi IBM. Summit, “siêu bộ não AI” này được coi là một “kỳ quan” công nghệ, sử dụng kiến trúc Power9 và GPU NVIDIA để đạt được hiệu suất đáng kinh ngạc. Đồng thời, đây là một trong những siêu máy tính hàng đầu tại Hoa Kỳ, đặt tại Trung tâm Nghiên cứu Oak Ridge ở Tennessee. Kể từ khi ra đời, nó đã nhanh chóng ghi dấu ấn với tốc độ xử lý đỉnh điểm lên đến 200 petaflops.
Điều đặc biệt về Summit là sự đa nhiệm mạnh mẽ của nó, khả năng thực hiện các loại công việc đa dạng từ mô phỏng hạt nhân, nghiên cứu vật lý và hóa học, đến dự đoán thời tiết và giải mã gen. Với sự kết hợp của 4.356 nod với 27.648 GPU và 9.216 CPU, Summit vừa nổi bật về hiệu suất, vừa đóng góp vào việc giảm thiểu tác động tiêu cực của “cuộc sống công nghệ số” đến môi trường.
Ấn tượng hơn, siêu máy tính Summit được đánh giá rất cao trong lĩnh vực sinh học, bao gồm việc phân tích lượng lớn dữ liệu để hiểu rõ hơn về các vấn đề sức khỏe như ung thư và tiểu đường. Không những thế, trong thời kỳ Covid19, Summit đã giúp ích rất nhiều cho đội ngũ nghiên cứu trong việc tìm ra 77 hợp chất thuốc có khả năng kháng lại virus. Từ đó, Summit cống hiến rất nhiều cho các dự án nghiên cứu lớn, thách thức khoa học và công nghệ với sự đa dạng và sức mạnh tính toán không ngừng.
Máy tính lớn Sierra (Hoa Kỳ)
Thêm một chiếc máy tính “siêu to khổng lồ” được sản xuất bởi IBM và đã gây chấn trọng trong thế giới công nghệ, đó chính là Sierra. Đây là một chiếc máy tính siêu mạnh với khả năng xử lý đỉnh cao, đạt mức chính xác là 125,712 petaflop. Chưa hết, chiếc máy tính này sử dụng kiến trúc Power9 và GPU NVIDIA nên đã trở thành một công cụ tính toán mẽ, cũng như là một biểu tượng của sự tiên tiến trong giới công nghệ kỹ thuật.
Sierra được thiết kế chủ yếu để hỗ trợ các dự án quan trọng trong lĩnh vực vật lý hạt nhân và an ninh quốc gia. Với khả năng mô hình hóa các vấn đề liên quan đến vũ khí hạt nhân, Sierra có đóng góp to lớn trong việc đảm bảo an ninh và ổn định toàn cầu.
Song song đó, kiến trúc tích hợp của Sierra, kết hợp giữa CPU và GPU, cung cấp sức mạnh xử lý vượt trội gấp 6 lần và đáp ứng được khối lượng công việc gấp 7 lần so với “người anh Sequoia” cùng nhà IBM. Với sự linh hoạt này đã giúp Sierra tham gia vào nhiều dự án nghiên cứu đa lĩnh vực, từ nghiên cứu y học đến mô phỏng khí hậu. Ngoài Sierra vẫn còn một vài máy tính lớn khác vô cùng đa nhiệm, bạn hãy tiếp tục đọc các nội dung còn lại trong bài viết này nhé.
Máy tính siêu đa nhiệm Sunway TaihuLight (Trung Quốc)
Trong cuộc chạy đua công nghệ của các cường quốc lớn nhất thế giới, chắc chắn không thể nào thiếu đi Trung Quốc. Siêu phẩm Sunway TaihuLight đến từ Trung Quốc từng được công bố là chiếc máy tính có khả năng giải quyết công việc tương đương “bộ não con người”. Bởi vì mô hình AI được tích hợp trong máy tính có thông số đến 174 nghìn tỷ. Một con số quá khủng khiếp và nó có thể tương đồng với số khớp dây thần kinh trong bộ não của con người.
Theo đó, Sunway TaihuLight đã chứng minh sức mạnh của công nghệ tính toán trong quá trình tiên tiến hóa của nền công nghiệp máy tính. Đặt tại Trung tâm Nghiên cứu Siêu Máy Tính Quốc gia ở Trung Quốc, Sunway TaihuLight nhanh chóng trở thành một trong những hình tượng của sự đổi mới và sáng tạo trong lĩnh vực này.
Với khả năng xử lý 93 petaflops, Sunway TaihuLight sử dụng một loại vi xử lý riêng biệt được phát triển tại Trung Quốc, mang tên SW26010. Sự độc đáo này không chỉ làm tăng hiệu suất mà còn thể hiện sự độc lập và tự chủ trong nghiên cứu và phát triển công nghệ máy tính.
Máy tính khủng nhất Tianhe-2 (Trung Quốc)
Tianhe-2 còn được biết đến với tên gọi “Thiên hà 2”, đặt tại Trung tâm Nghiên cứu Siêu Máy Tính Quốc gia ở Trung Quốc. Với tốc độ xử lý 33,86 triệu tỷ phép tính trên mỗi giây, Tianhe-2 đã giữ vững vị trí đứng đầu trong TOP 500 máy tính lớn “khủng nhất” toàn cầu.
Được biết, chiếc máy tính này được sáng tạo ra bởi Trung tâm Nghiên cứu Siêu Máy Tính và Trường Đại học Quốc gia Tsinghua. Theo đó, Tianhe-2 có vi xử lý thực hiện bởi Intel Xeon Phi và các vi xử lý đồ họa thực hiện bởi Intel Xeon E5. Chính từ đó đã giúp cho máy tính có được một hệ thống đa sức mạnh, cùng khả năng thao tác nhanh chóng và hiệu quả.
Đồng thời, với 16.000 nod tính toán và 3.120.000 lõi xử lý, Tianhe-2 được áp dụng trong nhiều lĩnh vực thực tiễn. Hơn nữa, với sự đột phá mà Tianhe-2 đã từng “gây sốt” đã đủ chứng minh về những bước chuyển mình của Trung Quốc. Đất nước này đã chuyển dần từ thế mạnh kinh tế sang thành tựu khoa học công nghệ. Từ đó giúp cho Trung Quốc nói riêng và thế giới nói chung có thêm nhiều “tác phẩm” khoa học để đời.
Máy tính lớn SuperMUC-NG (Đức)
Đức đã xây dựng một danh tiếng vững chắc trong lĩnh vực khoa học và nghiên cứu, với nền giáo dục và hệ thống nghiên cứu độc đáo. Và SuperMUC-NG là một trong những “đứa con cưng” công nghệ của quốc gia này. Từ những năm 2012, Liên Minh châu Âu đã chính thức đưa SuperMUC-NG vào sử dụng để đáp ứng các mục tiêu khác nhau.
Với một cấu hình khổng lồ, bao gồm CPU Xeon E5-2680 của intel, GPU NVIDIA và tốc độ 26.9 petaflops. Hơn thế nữa, siêu thiết bị này còn được trang bị rất nhiều Ram DDR3 (được sản xuất bởi Samsung). Chính vì thế mà SuperMUC-NG đã kiến tạo nên một quy trình hoạt động đa nhiệm.
Chưa kể đến một điểm thú vị mà ít hệ thống siêu máy tính nào có thể làm được. Đó chính là SuperMUC-NG đang sử dụng hệ thống làm mát từ lượng nước ấm “siêu khủng”. Theo đó, hệ thống đã tận dụng luôn cả công nghệ Aquasar của “ông hoàng công nghệ” IBM. Chi tiết hơn thì nhiệt độ làm mát luôn được duy trì ở mức trung bình là 40 độ C. Nhờ vào đó, quá trình hoạt động của SuperMUC-NG sẽ tiết kiệm rất nhiều chi phí.
Siêu máy tính Piz Daint (Thụy Sĩ)
Đã từng có thời điểm, Thụy Sĩ đã “hạ gục” Mỹ khỏi TOP 3 máy tính khủng nhất thế giới, nhờ vào sự xuất hiện của Piz Daint. Để làm được điều này, Thụy Sĩ đã chi rất nhiều cho khoảng nghiên cứu máy tính. Trong đó, họ đã tiến hành nâng cấp tốc độ xử lý của máy tính từ 9,8 triệu tỷ phép tính/giây thành 19,6 triệu tỷ phép tính/giây. Chính điều này cũng đã tạo nên sự khác biệt so với một vài máy tính lớn khác.
Được biết, đơn vị sản xuất ra chiếc máy tính này là Cray có trụ sở tại Seattle. Không những thế, cái tên Piz Daint có nguồn gốc từ tên của một ngọn núi rất nổi tiếng ở Thụy Sĩ. Hàm ý của cái tên này là nhằm hướng đến những điều đỉnh cao, vươn xa và sức mạnh vĩ đại.
Bên cạnh đó, Piz Daint được thiết kế chạy trên bộ vi xử lý cao cấp của Intel, bao gồm Xeon E5-26xx và NVIDIA Tesla P100. Vì thế mà nó có thể thể hiện sự linh hoạt trong khâu giải quyết các tác vụ đa chức năng. Chẳng hạn như khoa học vật liệu và động lực học chất lỏng. Đặc biệt hơn, Piz Daint rất thông minh trong việc xử lý các dữ liệu được thu thập từ máy gia tốc hạt lớn nhất thế giới đặt tại Thụy Sĩ.
Máy tính lớn siêu cường Trinity (Hoa Kỳ)
Tiếp tục, Hoàng Hà Mobile sẽ “chỉ mặt gọi tên” một siêu phẩm máy tính siêu cường đến từ Hoa Kỳ, đó chính là Trinity. Mục tiêu ra đời của Trinity chính là đảm bảo an toàn và tính ổn định cho các lò hạt nhân tại quốc gia. Chính vì vậy, chính phủ đã chi đến 174.000.000 USD cho công ty Cray.
Chi tiết về thông số của máy tính là có 979.968 cores, tốc độ xử lý 14,137 TFlops/s, kiến trúc CPU Intel Xeon Phi và GPU NVIDIA. Với những thông số mạnh mẽ như thế này, Trinity mới đủ khả năng làm việc hiệu quả trong quá trình nghiên cứu về vật lý hạt nhân. Cũng như trong việc thực hiện các phép đo và thử nghiệm phức tạp khác.
Có thể nói, trước sự chuyên nghiệp của Trinity đã đặt nó ở vị thế quan trọng trong cả lĩnh vực nghiên cứu và ứng dụng thực tế. Không những thế, Trinity còn là minh chứng cho sự hợp tác chặt chẽ giữa các tổ chức nghiên cứu và cơ quan an ninh Hoa Kỳ. Với mong muốn cuối cùng là giúp quốc gia đối mặt với những thách thức và rủi ro phức tạp nhất của thế giới ngày nay.
Máy tính lớn Hazel Hen (Đức)
Vị trí thứ 9 trong danh sách này đến từ Đức với cái tên nổi bật là Hazel Hen. Sản phẩm này được phát triển bởi Atos và được tích hợp với bộ xử lý BullSequana XH2000 và GPU NVIDIA V100. Đồng thời, Hazel Hen cũng có tốc độ khá ấn tượng với 7.42 petaflops.
Tương tự như các “đàn anh”, Hazel Hen cũng sử dụng sức mạnh khổng lồ của mình để phục vụ cho các hoạt động tính toán chuyên sâu, cái mà con người phải mất rất nhiều thời gian mới hoàn thành được. Đó chính là nghiên cứu về thời tiết, khí hậu và vật lý hạt nhân.
Độc đáo hơn, các nhà nghiên cứu vũ trụ đã tận dụng hệ thống code của siêu máy tính Hazel Hen để mô phỏng một dự án quan trọng, có tên là “Illustris-The Next Generation”. Dự án này nhằm phân tích mạng lưới vật chất tối đang kiến tạo như thế nào ngoài vũ trụ sau khi vụ nổ “Big Bang” xảy ra cách đây khoảng 13,8 tỷ năm trước. Chính điều này đã tạo nên lợi ích độc nhất vô nhị giữa Hazel Hen với một vài máy tính lớn khác.
Siêu máy tính nhanh AI Bridging Cloud Infrastructure (Nhật Bản)
AI Bridging Cloud Infrastructure hay còn được gọi tắt là siêu dự án “ABCI”. Nhận thấy sự cần thiết của một siêu máy tính khi đặt tại mỗi cường quốc. Đích thân thủ tướng Nhật Bản ông Shinzo Abe đã đứng ra kêu gọi nhân tài trong việc phát triển lĩnh vực robot. Thậm chí, đất nước còn chi 173 triệu đô la để khởi công dự án siêu máy tính mạnh mẽ nhất thế giới, thậm chí còn mạnh hơn cả hai siêu máy tính của Trung Quốc.
Trong đó, ABCI có một vài điểm nhấn nổi bật mà bạn nên nghiên cứu qua. Bao gồm tốc độ xử lý 19.9 petaflop, hiệu suất năng lượng 12.05 gigaflop/watt, bộ xử lý Xeon Gold và GPU Nvidia Testa V100. Đồng thời, siêu phẩm này còn được thiết kế chạy bằng Primergy CX2550, đặt tại Trung tâm Nghiên cứu RIKEN ở Nhật Bản.
Nếu so sánh giữa ABCI và Fugaku, cả hai siêu máy tính này đều có nhiều nét tương đồng trong việc chú trọng vào trí tuệ nhân tạo và tính toán cao cấp. Tuy nhiên về kiến trúc và cấu hình thì mỗi loại sẽ có đặc trưng riêng. Từ đó tạo ra những ưu điểm độc đáo cho mỗi hệ thống, cũng như các hệ thống ứng dụng trong từng lĩnh vực khác nhau.
Kết luận
Trong tương lai, sự phát triển của máy tính lớn (siêu máy tính) hứa hẹn sẽ tiếp tục mở ra những cánh cửa mới. Nó sẽ đưa chúng ta đến những khám phá khoa học và công nghệ không ngừng cải tiến. Điều này làm nổi bật vai trò quan trọng của khoa học công nghệ trong việc thúc đẩy sự đổi mới và tiến bộ. Đồng thời chứng minh sức mạnh của con người để vượt qua những thách thức lớn. Hy vọng với thông tin về TOP 10 siêu máy tính trong bài viết này sẽ đáp ứng được mọi thắc mắc của bạn đọc.
Xem thêm:
