Siêu máy tính Trung Quốc soán ngôi Mỹ, dẫn đầu thế giới về tốc độ xử lý

Trung Quốc vừa ghi dấu một cột mốc quan trọng trong cuộc đua công nghệ toàn cầu khi siêu máy tính LineShine lần đầu tiên xuất hiện và ngay lập tức vươn lên vị trí dẫn đầu bảng xếp hạng Top500 - danh sách uy tín đánh giá các siêu máy tính mạnh nhất thế giới.

Đây là lần đầu tiên kể từ năm 2017 một hệ thống siêu máy tính của Trung Quốc đứng ở vị trí số 1, vượt qua các đối thủ hàng đầu của Mỹ và khẳng định bước tiến mới trong năng lực tính toán hiệu năng cao của quốc gia này.

LineShine vượt El Capitan để trở thành siêu máy tính nhanh nhất thế giới

Theo bảng xếp hạng Top500 công bố ngày 23/6, siêu máy tính LineShine đặt tại Trung tâm Siêu máy tính Quốc gia Trung Quốc ở Thâm Quyến đã đạt hiệu năng tính toán lên tới 2,198 exaflops.

Con số này đồng nghĩa với việc hệ thống có khả năng thực hiện hơn 2 triệu tỷ phép tính mỗi giây, giúp LineShine vượt qua El Capitan của Mỹ để trở thành siêu máy tính mạnh nhất hành tinh.

Trước đó, El Capitan - đặt tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Livermore ở bang California (Mỹ) là hệ thống đứng đầu thế giới. Sau lần cập nhật mới nhất của Top500, cỗ máy này đã tụt xuống vị trí thứ 2.

Đáng chú ý, LineShine là cái tên hoàn toàn mới trong bảng xếp hạng nhưng đã ngay lập tức chiếm ngôi đầu, cho thấy tốc độ phát triển nhanh chóng của ngành công nghệ tính toán hiệu năng cao tại Trung Quốc.

Khác biệt với xu hướng trí tuệ nhân tạo: LineShine chỉ sử dụng CPU

Một trong những điểm đặc biệt của LineShine là hệ thống này hoạt động hoàn toàn dựa trên các bộ xử lý trung tâm (CPU) truyền thống thay vì sử dụng bộ xử lý đồ họa (GPU), loại phần cứng đang được xem là tiêu chuẩn trong các hệ thống phục vụ trí tuệ nhân tạo (AI) hiện nay.

Trong bối cảnh các siêu máy tính hiện đại ngày càng phụ thuộc vào GPU để đáp ứng nhu cầu tính toán AI, cách tiếp cận của LineShine cho thấy một hướng phát triển khác biệt.

Để vận hành, hệ thống tiêu thụ khoảng 42,2 megawatt điện năng, phản ánh quy mô khổng lồ của những cỗ máy tính toán hàng đầu thế giới.

Vai trò ngày càng quan trọng của siêu máy tính

Siêu máy tính có tốc độ xử lý nhanh hơn hàng nghìn lần so với máy tính thông thường và đang trở thành hạ tầng chiến lược đối với nhiều quốc gia.

Các hệ thống này được sử dụng trong nhiều lĩnh vực quan trọng như nghiên cứu y học, mô hình hóa biến đổi khí hậu, dự báo thời tiết, mô phỏng vật lý phức tạp, nghiên cứu vật liệu mới, phát triển robot, thử nghiệm vũ khí trong môi trường ảo và phân tích dữ liệu quy mô cực lớn.

Năng lực siêu máy tính hiện cũng được xem là một trong những chỉ số phản ánh sức mạnh khoa học - công nghệ của một quốc gia.

Chỉ có 5 siêu máy tính exascale được xác nhận công khai

Theo Top500, hiện thế giới mới chỉ có 5 siêu máy tính exascale được xác nhận công khai.

Sau LineShine và El Capitan của Mỹ, các vị trí tiếp theo thuộc về hai hệ thống khác của Mỹ đặt tại các phòng thí nghiệm quốc gia ở bang Tennessee và Illinois.

Trong khi đó, siêu máy tính Jupiter của Đức đã tụt xuống vị trí thứ 5.

Ngoài Mỹ, Trung Quốc và Đức, các quốc gia có hệ thống nằm trong nhóm 10 siêu máy tính mạnh nhất thế giới còn có Ý, Thụy Sĩ và Nhật Bản.

Tại Vương quốc Anh, nước này sở hữu 11 hệ thống trong danh sách Top500. Nổi bật nhất là Isambard-AI của Đại học Bristol, hiện đứng thứ 11 thế giới. Hệ thống này được trang bị khoảng 5.400 bộ xử lý AI tiên tiến của Nvidia.

Ở khu vực châu Đại Dương, Setonix của bang Tây Úc là siêu máy tính mạnh nhất, xếp hạng 86 toàn cầu.

Châu Âu tăng tốc đầu tư vào hạ tầng AI quy mô lớn

Sự cạnh tranh ngày càng gay gắt giữa Mỹ và Trung Quốc trong lĩnh vực siêu máy tính cũng đang thúc đẩy châu Âu đẩy mạnh đầu tư.

Năm ngoái, Liên minh châu Âu (EU) đã công bố kế hoạch trị giá 20 tỷ euro nhằm xây dựng các trung tâm tính toán quy mô lớn phục vụ phát triển thế hệ mô hình AI tiếp theo.

Các cơ sở này, được gọi là “nhà máy AI khổng lồ” (AI Gigafactory), sẽ hỗ trợ nghiên cứu và đổi mới trong các lĩnh vực như chăm sóc sức khỏe, công nghệ sinh học, sản xuất công nghiệp, robot và khám phá khoa học.

Theo chiến lược của EU, những trung tâm AI hiệu năng cao nhất hiện nay có thể được trang bị tới 25.000 bộ xử lý AI tiên tiến. Tuy nhiên, các gigafactory trong tương lai dự kiến sẽ sở hữu hơn 100.000 bộ xử lý AI, tạo ra năng lực tính toán vượt trội.

Bài toán năng lượng và môi trường

Song song với cuộc đua công nghệ, vấn đề tiêu thụ năng lượng của các siêu máy tính và trung tâm dữ liệu AI cũng đang trở thành mối quan tâm lớn.

Các cơ sở này cần lượng điện năng khổng lồ để vận hành, đồng thời tiêu thụ rất nhiều nước cho hệ thống làm mát.

Một quan chức EU cho biết, các trung tâm AI trong tương lai cần được vận hành bằng nguồn năng lượng tái tạo ở mức tối đa và phải có cơ chế tái sử dụng nước nhằm giảm tác động tới môi trường.

Tuy nhiên, nhiều tổ chức môi trường cảnh báo rằng, sự bùng nổ của các trung tâm dữ liệu AI tiêu thụ điện năng lớn có thể làm gia tăng áp lực lên hệ thống năng lượng và ảnh hưởng đến các mục tiêu giảm phát thải khí nhà kính của châu Âu.

Sự xuất hiện của LineShine không chỉ đánh dấu bước tiến mới của Trung Quốc trong lĩnh vực siêu máy tính mà còn cho thấy cuộc cạnh tranh toàn cầu về hạ tầng tính toán và AI đang bước vào giai đoạn khốc liệt hơn bao giờ hết.

Trong bối cảnh AI trở thành động lực phát triển kinh tế và khoa học, năng lực siêu máy tính ngày càng được xem là yếu tố quyết định vị thế công nghệ của các quốc gia trên trường quốc tế./.