TTO - Tianhe-1A đã phải nhường vị trí đứng đầu trong bảng xếp hạng top 500 siêu máy tính nhanh nhất giới cho siêu máy tính K, chế tạo bởi Hãng Fujitsu, Nhật Bản.

 

Siêu máy tính Nhật Bản đã soán ngôi vị của Trung Quốc

 

Siêu máy tính K được chế tạo tại Viện nghiên cứu vật lý và hóa học Riken (Kobe, Nhật Bản), sở hữu đến 68.544 bộ xử lý Sparc được phát triển từ Fujitsu cho khả năng thực hiện đến 8 petaflops (triệu tỉ phép tính/giây), một sức mạnh đáng kinh ngạc so với 2,6 petaflop của Tianhe-1A quán quân lần trước.

 

Chữ “K” được lấy từ chữ “Kei” trong tiếng Nhật, có nghĩa là “10 triệu tỉ”, là con số phép tính mà những người tạo nên K Computer kỳ vọng nó sẽ thực hiện được một khi cỗ máy đạt được hiệu suất tối đa vào năm 2012.

 

Không những vậy, tổng số bộ xử lý trung tâm (CPU) dự kiến cuối cùng của của K lên đến 80.000, mỗi CPU có tới 8 lõi xử lý, tiêu hao điện áp (TDP) ở mức 58 watt và có thể thực hiện 128 gflops (gigaflops, trong đó 1 petaflops = 1 triệu gflops) khi đạt ở tốc độ xung nhịp 2 GHz.

Fujitsu cho biết cỗ máy đủ mạnh để rút ngắn quá trình mô phỏng nhịp đập của trái tim người đối với một loại thuốc mới từ hai năm xuống còn… hai ngày.

Để đạt được kết quả này, bộ vi xử lý Sparc đã được Fujitsu trang bị một thành phần mở rộng có hiệu suất cao cho phép các ứng dụng có thể quản lý việc chia sẻ 6 MB bộ nhớ cache L2. Ngoài ra, không thể không nhắc đến băng thông 5 GBps mà vi xử lý được trang bị.

 

Kiến trúc bộ vi xử lý Sparc 64 VIIIfx của Fujitsu

 

Đây là sự trở lại của siêu máy tính Nhật Bản kể từ ngày mất vị trí đầu tiên trong danh sách top 500 siêu máy tính kể từ tháng 11-2004, đồng thời đánh dấu sự xuất hiện đầu tiên của bộ vi xử lý Sparc trên một siêu máy tính nhanh nhất thế giới.

 

Trong danh sách 500 siêu máy tính hàng đầu thế giới, lượng máy tính do IBM chế tạo xuất hiện nhiều nhất với 42%, tiếp theo là HP (31%), Cray (6%). Mỹ là quốc gia đóng góp nhiều siêu máy tính nhất với 256 chiếc, Trung Quốc xếp sau với 62 chiếc, tiếp theo là các vị trí Đức (30), Anh (27), Nhật (26) và Pháp (25).

K Computer được xem là bước tiến rất đáng kể so với những thiết bị tương tự hiện có. Nó mạnh hơn 5 đối thủ nằm ngay bên dưới bảng xếp hạng “Top500” cộng lại và có năng lực tính toán nhanh gấp 3 lần cựu vương “Tianhe - A1” (Thiên Hà A1) của Trung Quốc.

 

Toàn bộ “cơ thể” của K Computer được chứa trong 672 dàn (rack), với kích thước mỗi dàn tương đương một chiếc tủ lạnh. Cỗ máy tiêu thụ 9,89 megawatt điện năng, con số đủ dùng cho 9.000 hộ gia đình trong một năm. Tuy nhiên, K Computer vẫn được xem là có mức tiêu thụ năng lượng hiệu quả hơn so với 10 đối thủ ngay bên dưới trong bảng xếp hạng, mang đến gấp đôi phép toán xử lý trên mỗi watt điện.

Với nguồn vốn 1.25 tỉ USD được hỗ trợ trực tiếp từ chính phủ, K Computer sẽ được ứng dụng để xử lý những vấn đề đòi hỏi lượng tính toán phức tạp như mô phỏng khí hậu và dự báo các thay đổi của môi trường, thời tiết. Đối với riêng Nhật Bản, dự án này sẽ giúp quốc gia Đông Á này nâng cao vị thế cạnh tranh trong các lĩnh vực nghiên cứu thuốc men, chế tạo các loại vật liệu mới và bổ trợ cho công nghệ quốc phòng.

 

“Top500” là bảng xếp hạng những hệ thống điện toán mạnh nhất hành tinh, được lựa chọn và xắp sếp bởi một nhóm các nhà nghiên cứu và khoa học gia của nhiều nước - Ảnh minh họa: Top500.org

 

 

Một rack trong 672 dàn rack tạo nên siêu máy tính K

 

 

SGI và Intel cùng lập kế hoạch xây dựng siêu máy tính vào năm 2018 Silicon Graphics International (SGI) hi vọng sẽ xây dựng một siêu máy tính nhanh hơn đến 500 lần so với siêu máy tính mạnh nhất hiện nay, sử dụng chip tăng tốc thiết kế đặc biệt được thực hiện bởi Intel vào năm 2018. SGI sẽ trao niềm tin của mình vào kiến trúc MIC của Intel (tích hợp nhiều lõi). Kết hợp với CPU Xeon dành cho máy chủ, MIC sẽ cho phép chạy đến hàng triệu chủ đề song song nhau nhằm tăng cường đáng kể hiệu suất siêu máy tính, mở ra kỷ nguyên siêu máy tính mạnh mẽ hơn rất nhiều khi chúng có khả năng xử lý đến đơn vị 1 exaflop, tương đương 1.000 petaflop, vào năm 2020. Kiến trúc này được xem là câu trả lời của Intel đối với các công ty Nvidia hay Advanced Micro Devices (AMD). Được biết, siêu máy tính Tianhe-1A là sự kết hợp của hàng ngàn CPU Intel với chip đồ họa Nvidia để đạt được một hiệu suất duy trì 2,5 petaflop, hiệu suất đỉnh điểm 4,7 petaflop.

 

QUỐC TRUNG & TRÍ VƯƠNG tổng hợp