Công thức “bí ẩn” của siêu máy tính Trung Quốc

Dẫu không phải là lần đầu tiên Mỹ bị mất ngôi vị số một về lĩnh vực tin học vào tay một nước châu Á, nhưng việc siêu máy tính của Trung Quốc được đánh giá là có tốc độ nhanh nhất thế giới, cũng quả là điều đáng phải suy nghĩ với cường quốc này.

Theo kết quả một cuộc điều tra công bố hồi tuần trước, Trung Quốc có thể sẽ thay thế vị trí số một của Mỹ về siêu máy tính có tốc độ nhanh nhất thế giới. Siêu máy tính Tianhe-1, có tốc độ xử lý 2,5 petaflop, tương đương 2,5 triệu tỷ phép tính mỗi giây, hiện là máy tính nhanh nhất ở Trung Quốc.

Tianhe-1 có tốc độ nhanh gấp 1,4 lần so với siêu máy tính nhanh nhất thế giới hiện nay của Mỹ là Cray XT5 Jaguar đang được đặt tại Thư viện Quốc gia Oak Ridge ở Tennessee. Hệ thống Jaguar có khả năng xử lý 1,75 petaflop.

"Tốc độ mới cho thấy Trung Quốc có thể thay thế Mỹ để nắm giữ các kỷ lục thế giới", Li Nan, Giám đốc dự án Tianhe-1, khẳng định trên kênh truyền hình CCTV. Hệ thống này chứa hàng nghìn bộ vi xử lý của Intel và card đồ họa do Nvidia sản xuất.

Đây không phải lần đầu tiên Mỹ mất ngôi vị số một về lĩnh vực tin học vào tay một nước châu Á. Năm 2002, Nhật Bản đã chế tạo thành công máy tính có tốc độ vượt qua tốc độ xử lý cùng lúc của 20 máy tính nhanh nhất của Mỹ.

Các siêu máy tính được sử dụng trong những công việc phức tạp như xây dựng các hệ thống thời tiết, tái tạo các vụ nổ hạt nhân và thiết kế các máy bay phản lực. Danh sách chính thức về Top 500 siêu máy tính nhanh nhất thế giới sẽ được công bố vào ngày 5/11.

Trang công nghệ Cnet đã có bài phỏng vấn ngắn với giáo sư trường Đại học Tennessee, ông Jack Dongarra, thành viên trong chương trình hợp tác giữa trường Tennessee, Phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge, Viện công nghệ Georgia. Trong đó, Oak Ridge chính là nơi đặt chiếc siêu máy tính Jaguar của Mỹ.

Cnet:

Oak Ridge có thứ gì tương tự như hệ thống hybrid của Trung Quốc hay không?

Ông Dongarra:

Oak Ridge hiện có một hệ thống hybrid cỡ nhỏ, từ nguồn tài trợ của Quỹ khoa học quốc gia. Nó liên quan đến Phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge, trường Tennessee và Viện công nghệ Georgia.

Nhưng quy mô của nó nhỏ hơn rất nhiều so với hệ thống của Trung Quốc. Hệ thống này đang được thử nghiệm ở Oak Ridge. Nó có tất cả 120 giao điểm, mỗi giao điểm bao gồm 2 chip Westmere của Intel và 3 bo mạch Fermi của Nvidia.

Cnet:

Vì sao siêu máy tính của Trung Quốc đạt tốc độ nhanh tới vậy?

Ông Dongarra:

Người Trung Quốc sử dụng một phương thức kết nối riêng. Thiết kế của họ được dựa trên các con chip, cầu dẫn và bộ chia do chính họ sản xuất.

Cnet:

Đó có phải là một phần của công thức bí mật?

Ông Dongarra:

Phương thức kết nối của họ rất nhanh, giúp cả hệ thống chạy rất ổn. Mặc dù, dự án của người Trung Quốc được dựa trên các bộ vi xử lý của người Mỹ, nhưng họ dùng cách kết nối riêng. Đó là một điều thú vị. Họ đặt hai thứ đó lại với nhau, giúp tăng gấp đôi băng thông so với kiểu kết nối InfiniBand phổ biến ở Mỹ.

Cnet:

Theo ông, liệu hệ thống của Trung Quốc dẫn đầu Top 500?

Ông Dongarra:

Vâng, tôi đã nhìn thấy cỗ máy của họ cũng như thành quả của họ. Điều đó là sự thật.

Cnet:

Tại sao Oak Ridge không làm theo cách người Trung Quốc đang làm?

Ông Dongarra:

Oak Ridge không có khả năng hay công nghệ để phát triển một kết nối hay cầu dẫn như vậy. Chúng tôi không sản xuất ra máy tính, mà mua và sử dụng chúng. Nó nằm ngoài phạm vi và quyền hạn của chúng tôi.

Cnet:

Vậy theo ông, chúng ta cần phải làm gì?

Ông Dongarra:

Bạn cần nhớ rằng, bạn không chỉ phải đầu tư vào phần cứng. Siêu máy tính giống như một cỗ xe đua. Muốn nó chạy nhanh, bạn cần một tài xế tốt. Bạn cần phải sử dụng cỗ máy hiệu quả.

Chúng ta cần đầu tư ở nhiều mức độ khác nhau cho siêu máy tính. Một cỗ máy được tạo nên bởi phần cứng, hệ điều hành, chương trình biên dịch, các ứng dụng, thư viện số và nhiều thứ khác nữa.

Bạn phải duy trì đầu tư với tất cả các phần mềm để sử dụng phần cứng hiệu quả, mà đó là thứ chúng ta thường quên khuấy đi mất. Đó là sự thiếu đầu tư. Chúng ta đầu tư phần cứng, nhưng không dành tiền cho các bộ phận khác. Hệ thống từ đó mà mất cân bằng, vì phần cứng tiến xa hơn so với phần mềm.

Cnet:

Ai sẽ làm điều đó, thưa ông?

Ông Dongarra:

Việc nghiên cứu đang được thực hiện dưới sự bảo trợ của Bộ Năng lượng, Quỹ Khoa học Quốc gia và Bộ Quốc phòng Mỹ.

Cnet:

Liệu đó có phải là hồi chuông báo động đối với Mỹ?

Ông Dongarra:

Vâng, đây là một hồi chuông cảnh tỉnh. Chúng ta cần phải nhận ra rằng, các quốc gia khác có khả năng làm điều này. Chúng ta đang mất dần lợi thế.