Siêu máy tính Nhật Bản giữ ngôi mạnh nhất thế giới

Cỗ máy Fugaku của Nhật Bản lần thứ tư liên tiếp đánh bại đối thủ từ Trung Quốc và Mỹ để trở thành siêu máy tính nhanh nhất thế giới.

Danh sách siêu máy tính mạnh nhất thế giới Top500 được công bố hai lần mỗi năm vào tháng 6 và tháng 11. Fugaku đã giữ vị trí số một từ tháng 6/2020.

Hệ thống này do Fujitsu và Viện nghiên cứu Riken hợp tác phát triển, đạt tốc độ tính toán 442 petaflop (triệu tỷ phép tính mỗi giây). Con số này cao gần gấp ba so với siêu máy tính xếp thứ hai là Summit của IBM với 148 petaflop. Đứng thứ ba là Sierra, hệ thống đặt tại Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore (Mỹ) với tốc độ 94,6 petaflop.

Fugaku được sử dụng từ tháng 3 để mô phỏng quá trình lây lan của virus Covid-19 thông qua phân tán giọt bắn. Nó cũng tham gia dự báo các trận mưa lũ lớn và những hiện tượng thời tiết khác.

Fugaku cũng được ứng dụng trong công nghiệp. Tập đoàn Kawasaki dùng siêu máy tính này để mô phỏng và đánh giá khả năng tiết kiệm nhiên liệu và tốc độ của máy bay. Hãng sản xuất DMG Mori Seiki cũng sử dụng Fugaku trong việc thử nghiệm, đánh giá quá trình gia công sản phẩm với thời gian 10 phút, thấp hơn nhiều so với mức 8 tiếng trước đây.

Siêu máy tính Fugaku.

Trong khi đó, Hiệp hội nhà sản xuất ôtô Nhật Bản cũng đang lên kế hoạch sử dụng hệ thống để phát triển cấu trúc xe có khả năng đàn hồi cao hơn bằng cách cho AI nghiên cứu các tác động va chạm.

Dù Nhật Bản đang dẫn đầu với cỗ máy Fugaku, lĩnh vực siêu máy tính hiện nay thực ra là cuộc đua “song mã” giữa Mỹ và Trung Quốc. Cả hai đều có ý định sử dụng siêu máy tính không chỉ cho mục đích công nghiệp, mà còn cho nghiên cứu quân sự, bao gồm cả phát triển vũ khí hạt nhân.

Mỹ hiện nghiên cứu siêu máy tính thế hệ tiếp theo với khả năng tính toán 1.000 petaflop, nhanh gấp đôi Fugaku. Trong khi đó, Trung Quốc cũng đang có 3 cỗ máy với tốc độ tương tự đặt tại Phòng thí nghiệm Khoa học và Công nghệ hàng hải quốc gia Thanh Đảo, Trung tâm Siêu máy tính quốc gia Thiên Tân (dự kiến hoàn thành năm nay) và Trung tâm Siêu máy tính quốc gia Thâm Quyến (dự kiến hoàn thành năm 2022). Tuy vậy, những dự án này chưa được công khai nên chưa có mặt trong bảng xếp hạng.

Ngoài ra, Mỹ và Trung Quốc đều chạy đua sản xuất siêu máy tính đạt cảnh giới “exascale”, tức là có thể tính một tỷ tỷ phép tính mỗi giây. Mỹ được cho là đang thực hiện Dự án Điện toán Exascale, dự kiến hoàn thành năm nay.

Siêu máy tính (supercomputer) là hệ thống máy tính khổng lồ, có sức mạnh tính toán gấp hàng triệu lần thiết bị thông thường để giải quyết các vấn đề khoa học phức tạp nhất thế giới. Chúng được ứng dụng vào nhiều lĩnh vực như mô phỏng các vụ thử tên lửa hạt nhân, dự báo thời tiết, nghiên cứu khí hậu, kiểm tra sức mạnh mã hóa của máy tính…

Dự án TOP500 về siêu máy tính được thực hiện thường niên từ 1993 bởi các chuyên gia tên tuổi như Jack Dongarra của Đại học Tennessee; Knoxville, Erich Strohmaier và Horst Simon của Trung tâm Máy tính khoa học nghiên cứu năng lượng Mỹ; Hans Meuer của Đại học Mannheim… Bảng xếp hạng tháng 6 được công bố tại Hội nghị Siêu máy tính quốc tế còn bảng xếp hạng tháng 11 được trình bày tại Hội nghị Siêu máy tính ACM/IEEE.