8 máy tính mạnh nhất thế giới

Chúng ta đã từng thấy những chiếc máy tính mạnh mẽ trong khoa học viễn tưởng có khả năng xử lý một lượng lớn dữ liệu chỉ trong vài giây, những cỗ máy tiên tiến đến mức khiến những chiếc máy tính cá nhân hiện đại trông giống như một món đồ chơi.

Nhưng nhiều người chưa biết, các siêu máy tính ngày nay đã mạnh đến mức chúng làm mờ ranh giới giữa khoa học viễn tưởng và thực tế gần như hàng năm. Trong danh sách này, hãy cùng điểm qua 8 siêu máy tính mạnh nhất thế giới.

Cách các siêu máy tính được xếp hạng

Trước khi bắt đầu xếp hạng siêu máy tính, trước tiên chúng ta cần xem chúng được đo lường như thế nào. Các máy tính cũ thường được đo trên một thang đo khá khiêm tốn gọi là IPS (lệnh trên giây), nhưng siêu máy tính hiện đại được đo bằng FLOPS (phép toán dấu phẩy động trên giây).

Hãy tự nhắc mình thế nào là siêu máy tính nếu bạn muốn có thêm ngữ cảnh để hiểu rõ hơn trước khi chúng ta bắt đầu danh sách này. Chúng tôi sẽ liệt kê các siêu máy tính theo thứ tự giảm dần, tức là từ mạnh nhất đến kém mạnh nhất.

1. Frontier (Hoa Kỳ)

Frontier được xây dựng vào năm 2022 bởi công ty công nghệ thông tin đa quốc gia của Mỹ Hewlett Packard Enterprise phối hợp với công ty con Cray. Đây là siêu máy tính exascale đầu tiên trên thế giới, có nghĩa là nó có thể tính toán ít nhất một tạ triệu (10 ^ 18) phép tính mỗi giây.

Frontier có tổng cộng 8.730.112 lõi và đạt 1.1 EFLOPS (hoặc exaflops) trong các bài kiểm tra điểm chuẩn Linpack. Nó dựa trên kiến ​​trúc HPE Cray EX235a mới nhất và sử dụng sự kết hợp của CPU thế hệ thứ 3 64-lõi 2GHz 7A53s và GPU MI250X của AMD.

Frontier cũng là siêu máy tính hiệu quả nhất trên thế giới, với xếp hạng hiệu suất năng lượng là 52,23 gigaflop / watt. Mỗi chiếc trong số 74 tủ máy tính của nó nặng khoảng 8.000 pound (~ 3,63 tấn) và toàn bộ hệ thống có tổng chi phí lên tới 600 triệu USD.

2. Fugaku (Nhật Bản)

Fugaku được xây dựng vào năm 2020 bởi gã khổng lồ công nghệ thông tin Nhật Bản Fujitsu như một sự kế thừa cho chiếc máy tính K cũ hơn của công ty được xây dựng vào năm 2011. Nó được thiết kế để giải quyết những vấn đề lớn nhất của thế giới, đặc biệt là làm chậm biến đổi khí hậu.

Fugaku là siêu máy tính nhanh nhất thế giới trước khi Frontier truất ngôi vào tháng 5 năm 2022. Nó có tổng cộng 7.630.848 lõi và đạt 442 PFLOPS (hoặc petaflop) ấn tượng, có nghĩa là nó có thể thực hiện 442 phần tư tỷ phép tính mỗi giây.

Nó chạy trên bộ vi xử lý A64FX 48 lõi 2.2GHz của Fujitsu và có xếp hạng hiệu suất năng lượng chỉ 14,78 gigaflops / watt, khiến nó khá kém hiệu quả theo tiêu chuẩn hiện nay. Hệ thống này có giá hơn 1 tỷ đô la, và mỗi tủ của nó nặng 1,6 tấn, tổng cộng ~ 700 tấn.

3. LUMI (Phần Lan)

LUMI (Cơ sở hạ tầng hiện đại hợp nhất lớn) được HPE xây dựng vào năm 2022 và đặt tại Phần Lan, trở thành siêu máy tính nhanh nhất Châu Âu. LUMI có tổng cộng 1.110.144 lõi và đạt tốc độ 151,9 PFLOPS.

LUMI chạy trên cùng một bộ xử lý với Frontier và có xếp hạng hiệu quả năng lượng là 51,63 gigaflops / watt, khiến nó trở thành siêu máy tính hiệu quả thứ hai trên thế giới.

4. Hội nghị thượng đỉnh của IBM (Hoa Kỳ)

Summit được IBM xây dựng vào năm 2018 để thực hiện các nghiên cứu khoa học. Nó được đặt tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Oak Ridge ở Hoa Kỳ, tức là, cùng địa điểm với Frontier. Summit có tổng cộng 2.414.592 lõi và đạt 148,6 PFLOPS.

Summit chạy trên CPU POWER9 22 lõi 3.07GHz của IBM và GPU Nvidia Tesla V100 và có xếp hạng hiệu suất năng lượng là 14,72 gigaflops / watt, tương tự như Fugaku.

5. Sierra (Hoa Kỳ)

Sierra được xây dựng vào năm 2018 và rất giống với Summit vì cả hai siêu máy tính đều sử dụng cùng một kiến ​​trúc CPU IBM POWER9 22 lõi và GPU Nvidia Tesla V100. Tuy nhiên, trong khi Summit được thực hiện để nghiên cứu khoa học, Sierra được thực hiện để chạy mô phỏng để thử nghiệm và bảo trì vũ khí hạt nhân của Hoa Kỳ.

Bằng cách chạy mô phỏng vũ khí hạt nhân, Cơ quan Quản lý An ninh Hạt nhân Quốc gia (NNSA) của Mỹ có thể kiểm tra tính hiệu quả của vũ khí hạt nhân mà không cần thử nghiệm vật lý, giúp tiết kiệm chi phí. Sierra có tổng cộng 1.572.480 lõi và đạt 94,64 PFLOPS và có hiệu suất năng lượng là 12,72 gigaflop / watt.

6. Sunway TaihuLight (Trung Quốc)

Đứng thứ sáu trong danh sách, chúng tôi tìm thấy siêu máy tính đầu tiên của Trung Quốc, Sunway TaihuLight. Nó được xây dựng vào năm 2016 cho nhiều mục đích khác nhau như dự báo thời tiết, nghiên cứu dược phẩm, nghiên cứu khoa học đời sống, v.v.

Sunway TaihuLight có tổng cộng 10.649.600 lõi CPU và đạt 93,01 PFLOPS. Nó chạy trên bộ xử lý Sunway SW26010 260-lõi 1,45GHz và có xếp hạng hiệu quả năng lượng chỉ 6,05 gigaflop / watt, khiến nó trở thành siêu máy tính kém hiệu quả nhất trong danh sách này.

7. Perlmutter (Hoa Kỳ)

Được HPE chế tạo vào năm 2021, Perlmutter là siêu máy tính mạnh thứ bảy trên thế giới — được đặt theo tên của người đoạt giải Nobel Saul Perlmutter. Cũng giống như Sunway TaihuLight, nó được tạo ra cho nhiều mục đích khác nhau, bao gồm mô phỏng phản ứng tổng hợp hạt nhân, dự báo khí hậu, nghiên cứu vật liệu và sinh học cũng như vũ trụ học tính toán.

Nó hiện được đặt tại Trung tâm Máy tính Khoa học Nghiên cứu Năng lượng Quốc gia (NERSC) và được Bộ Năng lượng Hoa Kỳ sử dụng. Perlmutter sử dụng CPU AMD 7763 64 lõi 2,45GHz và GPU Nvidia A100 và có tổng cộng 761,856 lõi và tốc độ 70,87 PFLOPS và có xếp hạng hiệu quả năng lượng là 27,37 gigaflops / watt.

8. Selene (Hoa Kỳ)

Sierra được xây dựng vào năm 2020 bởi Nvidia và được đặt theo tên của nữ thần mặt trăng của Hy Lạp. Mục đích nổi bật nhất của nó đã được thực hiện vào năm 2020 khi phòng thí nghiệm quốc gia Argonne có trụ sở tại Illinois, phòng thí nghiệm quốc gia sử dụng nó để nghiên cứu coronavirus và một phương pháp chữa bệnh tiềm năng. Selene cũng được sử dụng để đào tạo mô hình xử lý ngôn ngữ tự nhiên BERT của Google.

Selene có tổng cộng 555.520 lõi và đạt 63,46 PFLOPS trên điểm chuẩn. Nó được xây dựng trên kiến ​​trúc tham chiếu NVIDIA DGX SuperPOD và chạy trên bộ vi xử lý AMD 7742 64-lõi 2,25GHz. Nó có xếp hạng hiệu quả năng lượng là 24 gigaflop / watt.

Siêu máy tính không phải là khoa học viễn tưởng — Chúng đã ở đây

Thật sự rất ấn tượng khi được chứng kiến ​​sức mạnh của các siêu máy tính như thế nào. Công việc mà con người sẽ mất vài năm để thực hiện và máy tính cá nhân thông thường hàng tuần, siêu máy tính có thể thực hiện trong vài giây. Sẽ không lâu nữa cho đến khi Frontier được vượt mặt bởi một siêu máy tính khác nhanh hơn và hiệu quả hơn.

Máy tính xách tay, PC và máy chơi game hiện đại đã có thể được phân loại là siêu máy tính, nhưng chúng không phù hợp với những gì tốt nhất mà chúng tôi đã tạo ra. May mắn thay, cũng như bản chất của công nghệ, nó sẽ tiếp tục nhỏ hơn và cuối cùng kết thúc trong các tiện ích cá nhân của chúng ta, giúp chúng ta mở rộng kiến ​​thức và tạo ra những ngành công nghiệp mới khổng lồ, sẵn sàng để chúng ta nhào nặn.