Chỉ còn vỏn vẹn 4 năm nữa, khái niệm “siêu máy tính” sẽ kỷ niệm 100 năm này ra mắt. Suốt một thế kỷ qua, các cỗ máy có thể tích khủng khiếp cùng sức mạnh tính toán vượt trội liên tục được trình làng và nâng cấp. Đến thời điểm hiện tại, một siêu máy tính cỡ vừa cũng đem lại khả năng xử lý lên tới hơn 10.000 triệu tỷ phép tính trên giây. Mới đây, Trung Quốc đã xác lập một kỷ lục mới khi cỗ máy có tên gọi Sunway TaihuLight đạt tại thành phố Vô Tích đạt sức mạnh tính toán gấp hai lần so với Thiên Hà 2, một con số khổng lồ.
Như vậy, với sự xuất hiện của Sunway TaihuLight, Trung Quốc đã vượt qua Mỹ, cường quốc về siêu máy tính với 167 hệ thống trong top 500 (Mỹ đạt 165 hệ thống). Đây là bước phát triển vượt bậc của đất nước đông dân nhất thế giới. Cách đây 10 năm, quốc gia này chỉ có 28 hệ thống lọt vào top 30 và đến hiện tại, Trung Quốc đã đi nhanh và xa hơn bất kỳ quốc gia nào khác trong lịch sử về siêu máy tính. Dưới đây là top 5 siêu máy tính mạnh mẽ nhất thế giới hiện nay, hay chính xác hơn là mạnh mẽ nhất trong gần 100 năm phát triển của hệ thống này.
K
Một cái tên quá ngắn để diễn tả một cỗ máy khổng lồ có khả năng xử lý 10.500 triệu tỷ phép tính trong một giây. Siêu máy tính K hiện đang được đặt tại một cơ sở giống nhà kho và được kiểm soát nhiệt độ ở Kobe, Nhật. Cỗ máy khổng lồ này bao gồm 672 ô chứa các bảng mạch với gần 70.000 bộ vi xử lý. Trong khi đó, một máy tính gia đình hoặc máy tính xách tay chỉ sử dụng một bộ vi xử lý duy nhất.
Siêu máy tính K tiêu thụ lượng điện năng đủ cung cấp cho 10.000 ngôi nhà. Và mặc dù các nhà sáng chế tuyên bố cỗ máy sử dụng năng lượng hiệu quả nhưng chi phí duy trì hoạt động của nó cũng lên tới 6 triệu Bảng (khoảng 9,7 triệu USD) mỗi năm.
SEQUOIA
Sequoia đánh dấu cho sự trở lại của IBM trong thị trường siêu máy tính. Với Sequoia, IBM đã thống trị thế giới trong suốt một thời gian dài trước khi bị soán ngôi bởi 2 cái tên nói trên. Hiện tại, công ty máy tính Mỹ đang có kế hoạch trở lại vị trí số một vào năm 2017.
Sequoia được xây dựng từ tháng 2/2009 dành cho Ủy ban an ninh hạt nhân của Mỹ. Hiện siêu máy tính mới này đang được lắp đặt tại Phòng thí nghiệm Lawrence Livermore. Sequoia chỉ mất 1 giờ để thực hiện một phép tính mà đáng lẽ cần đến 6,7 tỉ người tính toán bằng tay trong 320 năm làm việc không ngừng nghỉ (tương đương với 17,2 petaflops).
TITAN
Phòng nghiên cứu quốc gia Oak Ridge, nơi chế tạo nguyên liệu cho “Little Boy” và” Fat Man” hai quả bom nguyên tử đầu tiên trên thế giới nay đã trở thành địa điểm đặt Titan – siêu máy tính mạnh thứ hai thế giới.
Titan còn có tên gọi khác là Cray XK7. Bên trong cỗ máy siêu mạnh này được trang bị tới 18.688 vi xử lý Opteron 16 nhân của AMD cùng với 18.688 card đồ họa Tesla K20 của Nvidia. Trong đó, GPU đến từ Nvidia được ưu tiên thực thi một số ứng dụng toán học và khoa học, còn CPU mạnh hơn ở khả năng xử lý chuỗi (serial processing). Tốc độ tính toán của Titan đạt 17,6 petaflops.
TIANHE-2
Tianhe-2 hay còn gọi với tên khác là Milky Way 2, siêu máy tính được phát triển bởi Đại học Công nghệ Quốc Phòng Trung Quốc. Tianhe-2 đã 4 năm liên tiếp đứng vị trí đầu tiên trong bảng xếp hạng máy tính nhanh nhất thế giới với hiệu suất lên tới 33,86 petaflops, (33.860 triệu tỷ phép tính/giây), trước khi Sunway TaihuLight xuất hiện. Hiện tại, sức mạnh của Tianhe-2 đã đạt 54,9 petaflops theo lý thuyết.
Siêu máy tính này sử dụng:
- 3.120.000 lõi bao gồm Intel Xeon E5-2692, Intel Xeon Phi 31S1P và Galaxy FT-1500
- Bộ nhớ RAM 1.024.000 GB
- Dung lượng lưu trữ 12,4 PB
- Tổng công suất tiêu thụ 17.808 kW lúc hoạt động tối đa cùng 24.000 kW cho hệ thống làm mát.
- Hệ điều hành cho máy là Kylin Linux.
Sunway TaihuLight
Chính phủ Mỹ đã làm mọi cách để hạn chế sức mạnh công nghệ của Trung Quốc khi ban hành lệnh cấm đất nước này tiếp cận các bộ vi xử lý mạnh nhất của Intel. Bởi vậy, Sunway TaihuLight hoàn toàn có thể coi là một niềm tự hào của Trung Quốc khi rất cả các chi tiết, linh kiện đều do nước này sản xuất và phát triển.
Sunway TaihuLighi sử dụng CPU ShenWei với số lượng lên tới 41.000 đơn vị, mỗi CPU chưa tới 260 lõi xử lý giúp nâng tổng số lõi của hệ thống lên đến 10,65 triệu lõi, vượt xa số lõi trong các siêu máy tính hiện nay.
Bên cạnh đó, hệ thống này còn sở hữu tới 1,4 petabyte dung lượng bộ nhớ RAM. Với cấu hình như vậy, siêu máy tính này có thể đạt hiệu suất cao nhất lên tới 124,5 petaflop, tương đương 124.500 triệu tỷ phép tính trên giây, gấp đôi so với Tianhe-2 hiện nay. Một con số quá ấn tượng.
