Đây là lần đầu tiên các trung tâm dữ liệu sử dụng GPU NVIDIA được khai thác để tìm kiếm các số nguyên tố mới.
Thế giới toán học vừa chứng kiến một khoảnh khắc lịch sử khi một số nguyên tố mới - lớn nhất từng được biết đến - vừa được phát hiện. Điều đặc biệt là người tìm ra nó không phải là một nhà toán học chuyên nghiệp, mà là một cựu nhân viên của công ty công nghệ NVIDIA.
Trước đây, số nguyên tố lớn nhất được biết đến là 2 82.589.933 -1, có độ dài 16 triệu chữ số. Tuy nhiên, kỷ lục này đã bị phá vỡ với phát hiện mới của Luke Durant, cựu kỹ sư NVIDIA, khi số nguyên tố mới này có độ dài lên tới 41 triệu chữ số. Nó được tính theo công thức 2 136.279.841 -1 (số 2 được lũy thừa lên 136.279.841 lần rồi trừ đi 1).

Để dễ nhớ, số nguyên tố vừa phát hiện được đặt tên là M136279841, thay vì gọi theo công thức toán học như trên. Đây là số nguyên tố Mersenne thứ 52 được tìm thấy – các số đặc biệt chỉ chia hết cho 1 và chính nó, do tu sĩ Marin Mersenne phát hiện lần đầu vào những năm 1600. Các số đầu tiên trong nhóm này bao gồm 2, 3, 5, 7, 11, 17… và hiện tại là M136279841.
Điều làm cho khám phá này trở nên thú vị là đây là lần đầu tiên GIMPS tận dụng sức mạnh của các GPU trong trung tâm dữ liệu. Theo thông tin từ trang web GIMPS, Mihai Preda là người đầu tiên khai thác sức mạnh GPU vào năm 2017 khi ông viết chương trình GpuOwl để kiểm tra các số Mersenne và đã chia sẻ phần mềm này cho tất cả các thành viên của GIMPS sử dụng.
Khi Durant tham gia GIMPS vào năm 2023, họ đã xây dựng cơ sở hạ tầng cần thiết để triển khai phần mềm của Preda trên nhiều máy chủ GPU có sẵn trong điện toán đám mây.

Một cụm điện toán sử dụng GPU NVIDIA A100 đã được ông Jensen Huang giới thiệu vào năm 2021.
Sau một năm thử nghiệm, nỗ lực của Luke cuối cùng đã được đền đáp khi một GPU A100 ở Dublin, Ireland đã tìm ra kết quả M136279841 vào ngày 11 tháng 10 năm ngoái. Kết quả này sau đó được một GPU Nvidia H100 ở San Antonio, Texas xác nhận tính nguyên tố qua phép kiểm tra Lucas-Lehmer.
Trước Luke, một nhà nghiên cứu khác tên Patrick Laroche ở Florida đã phát hiện ra số nguyên tố thứ 51 khi chạy phần mềm miễn phí của GIMPS trên bộ xử lý Intel Core i5-4590T của mình trong 12 ngày liên tiếp.

Luke Durant đã tham gia phỏng vấn trực tuyến để chia sẻ về phát hiện của mình.
Việc tìm ra số nguyên tố khổng lồ này đã mang lại cho Durant phần thưởng 3.000 USD từ GIMPS. Tuy nhiên, phần thưởng có thể lên đến 150.000 USD và 250.000 USD dành cho người đầu tiên tìm ra các số nguyên tố có độ dài vượt quá 100 triệu chữ số và 1 tỷ chữ số.
Trên thực tế, việc phát hiện số M136279841 này không thực sự làm thay đổi nhiều điều trong cuộc sống của bạn. Đến nay, hầu như không có nhiều ứng dụng thực tiễn cần đến các số nguyên tố khổng lồ này.
Tuy nhiên, khám phá này đang cho thấy tiềm năng của các trung tâm dữ liệu sử dụng GPU vượt xa các ứng dụng trong lĩnh vực AI hiện tại. Chúng có thể được dùng để mô phỏng với lượng dữ liệu khổng lồ, mật mã học và nhiều ứng dụng khác. Hơn nữa, với thế hệ GPU tiếp theo dự kiến sẽ mạnh mẽ hơn nữa, các khám phá mới có thể sẽ vượt xa việc phát hiện các số nguyên tố mới.
