Top 10 Siêu máy tính mạnh thế giới hiện nay

Fugaku là một siêu máy tính petascale tại trung tâm khoa học tính toán Riken ở Kobe, Nhật Bản. Bắt đầu phát triển từ năm 2014, Fugaku trở thành siêu máy tính nhanh nhất thế giới tháng 6 năm 2020, với hiệu suất 1,42 exaFLOPS. Sử dụng cấu trúc ARM mới nhất, nó thực hiện hơn 415 triệu tỷ phép tính mỗi giây, gấp 2,8 lần hệ thống Summit. Fugaku đang hỗ trợ nghiên cứu về COVID-19, từ chẩn đoán đến mô phỏng sự lây lan của virus.

Sierra, do IBM xây dựng cho Lawrence Livermore National Laboratory ở California. Sierra vẫn giữ vị trí thứ hai trong danh sách TOP500 với 1.572.480 lõi do bộ xử lý IBM Power9 cung cấp và bổ sung thêm 1.382.400 lõi bởi bộ tăng tốc Nvidia Volta GV100, đạt hiệu suất 94,6 petaflop.

Hệ thống này tại Lawrence Livermore (LLNL), California, có kiến trúc mạnh mẽ với 2 CPU Power9 và 4 GPU NVIDIA Tesla V100 trên mỗi 4320 node. Sierra thường được sử dụng cho nghiên cứu khoa học, dự báo tác động của biến đổi khí hậu, mô phỏng vụ nổ hạt nhân và các nghiên cứu y học như điều trị ung thư.

Summit hay OLCF-4 là sản phẩm của IBM cho phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge, từng là siêu máy tính nhanh nhất thế giới tính đến tháng 11 năm 2019, với khả năng 200 petaFLOPS và hiện tại vẫn đạt 148,6 petaFLOPS theo đánh giá LINPACK. Summit cũng nằm ở vị trí thứ ba về hiệu suất năng lượng trên thế giới, với 14,668 gigaFLOPS/watt.

Siêu máy tính IBM Summit đã đạt tốc độ exaFLOPS, thực hiện 1,88 exaFLOPS trong việc phân tích gen và dự kiến sẽ đạt 3,3 exaFLOPS với các phép tính hỗn hợp chính xác. Với 4.608 nút kết nối, mỗi nút có hơn 600 GB bộ nhớ và 800 GB RAM, Summit hỗ trợ nhiều lĩnh vực như năng lượng, trí tuệ nhân tạo, và y học.

CPU Power và GPU Volta được kết nối bằng NVLink tốc độ cao của Nvidia, tạo ra một mô hình điện toán không đồng nhất. Siêu máy tính Summit đang hỗ trợ nhiều lĩnh vực nghiên cứu từ vũ trụ học, y học đến khí hậu học.

Nvidia vừa tiết lộ quá trình lắp ráp của Siêu máy tính Selene, xếp thứ 7 thế giới. Siêu máy này được lắp ráp nhanh gọn trong vòng 3 tuần rưỡi, đội ngũ chỉ 6 người và một con robot phụ tá tên Trip, tuân thủ nghiêm túc các quy định về giãn cách xã hội.

Selene sử dụng kiến trúc SuperPOD DGX với GPU Nvidia A100 và CPU AMD Epyc 7742, xếp thứ 2 trong danh sách Green500 về tiết kiệm điện nhất. Cấu hình của nó gồm 560 CPU và 2240 GPU, đạt hiệu năng lý thuyết cao nhất là 35,000 teraflops. Quá trình lắp ráp diễn ra nhanh chóng với sự hỗ trợ của Selene, giúp Nvidia chuyển động mỗi pod DGX vào vị trí, kết nối và kiểm tra hệ thống một cách thuận tiện.

Sunway TaihuLight là một siêu máy tính đến từ Trung Quốc. Đến tháng 11 năm 2018, nó đứng ở vị trí thứ ba trong danh sách TOP 500, với hiệu suất LINPACK đạt 93 petaflop, nhanh gấp ba lần Thiên Hà 2 trước đó. Được phát triển bởi trung tâm nghiên cứu máy tính song song quốc gia (NRCPC) và đặt tại trung tâm siêu máy tính quốc gia vô tích, Giang Tô, Trung Quốc.

Sunway TaihuLight từng là siêu máy tính nhanh nhất từ tháng 6 năm 2016 đến tháng 6 năm 2018, trước khi bị siêu máy tính Summit của IBM vượt qua. Với 40.960 bộ vi xử lí SW26010 64-bit RISC, mỗi chip có 256 lõi xử lí và 4 lõi phụ, tổng cộng 10.649.600 lõi, máy chạy trên hệ điều hành riêng Sunway RaiseOS 2.0.5, dựa trên Linux.

TaihuLight không chỉ là một siêu máy tính, nó là biểu tượng cho sự phát triển công nghệ của Trung Quốc, vượt xa gấp 5 lần so với những gì người Mỹ làm được, là minh chứng cho sức mạnh và sự tiến bộ của họ trong lĩnh vực công nghệ.

6. JUWELS Booster Module

JUWELS Booster Module là một siêu máy tính sử dụng hệ thống Blue Gene/Q của IBM. Được tài trợ bởi hiệp hội Helmholtz và trung tâm siêu máy tính Gauss (GCS), với sự đóng góp từ quỹ liên bang và quỹ nhà nước North Rhine-Westphalia, nó hoạt động từ năm 2012 tại Forschungszentrum Jülich, kế thừa từ siêu máy tính JUGENE.

JUWELS đứng đầu danh sách siêu máy tính mạnh nhất tại Châu Âu, xếp thứ 5 trên danh sách TOP500 với 458.752 lõi xử lý, đạt công suất tối đa 5,9 petaflop và là một trong những hệ thống tiết kiệm năng lượng nhất thế giới vào thời điểm đó, đứng thứ 5 trên danh sách Green500.

JUWELS đã dừng hoạt động vào tháng 5 năm 2018 và được thay thế bởi JUWELS kế nhiệm. JUWELS Booster Module, do Atos xây dựng, là hệ thống mạnh mẽ nhất tại Châu Âu với tốc độ 44,1 petaflop HPL, sử dụng bộ xử lý AMD và GPU NVIDIA, tương tự như hệ thống Selene.

7. Tianhe-2A

Tianhe-2A là một siêu máy tính có công suất 33,86 petaflops đặt tại Trung Quốc. Phát triển bởi một nhóm 1.300 nhà khoa học và kỹ sư, nó từng là máy tính nhanh nhất thế giới theo danh sách TOP500 từ tháng 6 năm 2013 đến tháng 6 năm 2016. Kỷ lục của nó đã bị vượt qua bởi siêu máy tính Sunway TaihuLight. Tianhe-2A được chế tạo bởi đại học công nghệ quốc phòng Trung Quốc (NUDT) và là một phần trong nỗ lực tăng cường khả năng tính toán của nước này. Siêu máy tính này, cùng với các hệ thống Sunway Oceanlite và Tianhe-3, đặt Trung Quốc vào vị trí hàng đầu trong lĩnh vực máy tính siêu khủng.

8. Frontera