Cỗ máy bí mật mới của Trung Quốc: Làm 1 tỷ tỷ phép tính/giây, dùng chip ‘cây nhà lá vườn’, có hơn 41 triệu lõi CPU – gấp 5 lần siêu máy tính mạnh nhất thế giới

Được trang bị chip được nâng cấp trong nước, siêu máy tính Sunway mới (có tên Sunway OceanLight) của Trung Quốc có hiệu suất chỉ đứng sau hệ thống mạnh nhất thế giới – Frontier do Phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge của Bộ Năng lượng Mỹ xây dựng và quản lý.

Theo một nhà khoa học máy tính Trung Quốc yêu cầu giấu tên, Sunway OceanLight không phải là siêu máy tính mạnh nhất Trung Quốc ở thời điểm hiện tại. Tuy nhiên, sau khi thông tin chi tiết về cỗ máy này được công bố tại hội nghị Siêu máy tính 2023 (SC23) ở Denver (Mỹ) vào tháng trước, nó đã cho thấy cách Trung Quốc vượt qua các lệnh trừng phạt của Mỹ để chế tạo siêu máy tính của riêng mình.

Các chip nội địa mà Sunway OceanLight không mạnh bằng chip của Mỹ nhưng các nhà khoa học Trung Quốc đã tăng số lượng lõi trong máy. Điều này làm tăng mức tiêu thụ năng lượng, kích thước và chi phí vận hành siêu máy tính. Dù vậy, đây vẫn được đánh giá là một cỗ máy hoạt động nhanh và hiệu quả.

Sunway OceanLight có tốc độ thực hiện 1 tỷ tỷ phép tính mỗi giây, chỉ đứng sau hiệu suất của Frontier với 9,95 exaflop (1 exaflop tương đương 1 tỷ tỷ phép tính/giây). Cỗ máy ít người biết đến của Trung Quốc sở hữu hơn 100.000 chip và hơn 41 triệu lõi CPU – gần gấp 5 lần Frontier.

Sunway OceanLight cũng đã vượt qua các siêu máy tính hàng đầu về hiệu quả tính toán. Nó có thể duy trì hơn 85% hiệu suất cao nhất trong hoạt động thường xuyên, xếp hạng cao nhất trong số tất cả hệ thống không đồng nhất – một loại kiến trúc siêu máy tính phổ biến – và đứng thứ hai trong tất cả hệ thống.

Trong khi đó, siêu máy tính mạnh nhất Trung Quốc vẫn chưa được tiết lộ và các chip siêu máy tính khác cũng đang được phát triển, theo nhà khoa học Trung Quốc làm việc tại một trường đại học hàng đầu quốc gia này.

Theo SCMP, Sunway OceanLight là phiên bản cải tiến của Sunway TaihuLight, được phát triển bởi Trung tâm Nghiên cứu Quốc gia về Kỹ thuật và Công nghệ Máy tính Song song ở thành phố Vô Tích, tỉnh Giang Tô.

TaihuLight từng đứng đầu danh sách Top 500 siêu máy tính, bảng xếp hạng có ảnh hưởng nhất trong 500 hệ thống siêu máy tính nhanh nhất thế giới. TaihuLight giữ vị trí này từ năm 2016 đến năm 2018 nhưng đã tụt xuống vị trí thứ 11 trong bảng xếp hạng mới nhất.

Sunway OceanLight sở hữu năng lực tính toán “khủng” như vậy là nhờ được củng cố bởi bộ xử lý mạnh hơn - CPU Sunway SW26010 Pro. Đây là phiên bản nâng cấp của Sunway SW26010 được sử dụng trong hệ thống TaihuLight. So với người tiền nhiệm, bộ xử lý mới đã có những cải tiến về tốc độ xung nhịp, tập lệnh và băng thông bộ nhớ, mang lại hiệu suất cao hơn gấp 4 lần.

Một nhà khoa học Trung Quốc cho biết: “Bộ xử lý này không mới. Nó đã được sử dụng trong các hệ thống siêu máy tính của Trung Quốc trong 2 hoặc 3 năm qua nhưng gần đây mới được công chúng, đặc biệt là phương Tây biết đến”.

Các nhà khoa học cho biết SW26010-Pro là con chip tự sản xuất trong nước nhằm mục đích thúc đẩy lĩnh vực siêu máy tính và khả năng tự lực của Trung Quốc nhưng vẫn chưa ngang tầm với các đối thủ tiên tiến nhất của nước này.

Với Sunway OceanLight, các nhà khoa học Trung Quốc đã sử dụng chiến lược trong đó dù từng con chip kém hơn nhưng số lượng lõi (đơn vị tính toán cơ bản) được sử dụng lại lớn hơn để nâng cao hiệu suất của siêu máy tính. So với phiên bản trước, chip SW26010-Pro đã chứng kiến sự gia tăng số cụm lõi từ 4 lên 6, với mỗi cụm chứa 64 lõi, nâng tổng số lõi lên 384.

Do lệnh trừng phạt của Mỹ, Trung Quốc không thể tiếp cận được những con chip tiên tiến nhất từ quốc gia này. Đồng thời, điều này buộc các nhà chế tạo siêu máy tính của Trung Quốc phải tìm các phương pháp thay thế.

Lệnh trừng phạt của Mỹ cũng khiến các tổ chức nghiên cứu siêu máy tính Trung Quốc ngừng gửi dữ liệu vào danh sách Top 500, bao gồm thông tin về sự phát triển và hiệu suất của siêu máy tính ở nước này. Kể từ đó, thế giới biết rất ít về các siêu máy tính của Trung Quốc. Mặc dù vậy, Trung Quốc chưa bao giờ dừng mục tiêu trở thành siêu cường trong lĩnh vực này.