TOP 10 siêu máy tính (máy tính lớn) có tốc độ xử lý nhanh thế giới

Trên toàn cầu hiện nay, có nhiều siêu máy tính (máy tính lớn) với tốc độ xử lý vô cùng ấn tượng. Các phiên bản máy tính này đóng vai trò quan trọng trong các lĩnh vực như nghiên cứu khoa học, mô phỏng và tính toán phức tạp. Đặc biệt trong bài viết này là danh sách TOP 10 siêu máy tính nổi tiếng có khả năng đưa ra những đột phá ấn tượng trong lĩnh vực công nghiệp và khoa học.

Siêu máy tính lớn Fugaku vĩ đại (Nhật Bản)

Fugaku, siêu máy tính xuất sắc của Nhật Bản, đã đạt được một bước tiến lớn trong công nghệ và tính toán. Được phát triển bởi Viện nghiên cứu khoa học RIKEN và công ty Fujitsu, Fugaku đã chính thức trở thành siêu máy tính mạnh nhất thế giới, với khả năng xử lý đỉnh điểm lên đến 442 petaflops, tức là hơn 442 triệu tỷ phép toán mỗi giây.

Một trong những điểm đáng chú ý của Fugaku là kiến trúc ARM, giúp nó không chỉ nhanh chóng mà còn hiệu quả với năng lượng khổng lồ. Sự kết hợp giữa hiệu suất vượt trội và tiết kiệm năng lượng đã đặt Fugaku vào vị trí dẫn đầu trong cuộc đua của các siêu máy tính toàn cầu.

Đặc biệt, Fugaku còn được biết đến là “quái vật tính toán” đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực ứng dụng. Chẳng hạn như khả năng mô phỏng và dự báo thời tiết chính xác, đóng góp quan trọng trong việc nắm bắt và ứng phó với biến đổi khí hậu. Ngoài ra, Fugaku còn được áp dụng rộng rãi trong lĩnh vực y học, nghiên cứu vi sinh và dự đoán mô hình sinh học phức tạp.

Siêu máy tính Summit (Hoa Kỳ)

Siêu máy tính (máy tính lớn) Summit đứng ở vị trí thứ hai trong danh sách này, được phát triển bởi IBM. Được biết đến như “siêu bộ não AI”, Summit được xem là một “kỳ quan” công nghệ, sử dụng kiến trúc Power9 và GPU NVIDIA để đạt được hiệu suất ấn tượng. Đây cũng là một trong những siêu máy tính hàng đầu tại Hoa Kỳ, được đặt tại Trung tâm Nghiên cứu Oak Ridge ở Tennessee. Từ khi ra đời, nó đã nhanh chóng ghi dấu ấn với tốc độ xử lý đỉnh điểm lên đến 200 petaflops.

Điều đặc biệt về Summit là khả năng đa nhiệm mạnh mẽ của nó, có thể thực hiện nhiều loại công việc từ mô phỏng hạt nhân, nghiên cứu vật lý và hóa học đến dự báo thời tiết và giải mã gen. Với sự kết hợp của 4.356 nút với 27.648 GPU và 9.216 CPU, Summit nổi bật về hiệu suất và đóng góp vào việc giảm thiểu tác động tiêu cực của cuộc sống số đối với môi trường.

Summit được đánh giá cao trong lĩnh vực sinh học, phân tích dữ liệu lớn để hiểu rõ hơn về sức khỏe như ung thư và tiểu đường. Trong đại dịch Covid-19, Summit đã giúp nghiên cứu tìm ra 77 hợp chất kháng virus, đóng góp lớn cho các dự án nghiên cứu lớn với sự đa dạng và sức mạnh tính toán không ngừng.

Máy tính lớn Sierra (Hoa Kỳ)

Sierra, chiếc máy tính siêu mạnh của IBM, đã gây sốc với khả năng xử lý đỉnh cao lên đến 125,712 petaflops. Với kiến trúc Power9 và GPU NVIDIA, Sierra là một công cụ tính toán mạnh mẽ và biểu tượng của sự tiên tiến trong công nghệ kỹ thuật.

Sierra được thiết kế chủ yếu để hỗ trợ các dự án quan trọng trong lĩnh vực vật lý hạt nhân và an ninh quốc gia. Với khả năng mô hình hóa các vấn đề liên quan đến vũ khí hạt nhân, Sierra có đóng góp to lớn trong việc đảm bảo an ninh và ổn định toàn cầu.

Sierra, với kiến trúc tích hợp giữa CPU và GPU, mang lại sức mạnh xử lý vượt trội gấp 6 lần và đáp ứng khối lượng công việc gấp 7 lần so với người anh Sequoia cùng nhà IBM. Điều này giúp Sierra tham gia vào nhiều dự án nghiên cứu đa lĩnh vực, từ y học đến mô phỏng khí hậu. Ngoài ra, Sierra còn là một trong số các máy tính lớn đa nhiệm vô cùng linh hoạt.

Máy tính siêu đa nhiệm Sunway TaihuLight (Trung Quốc)

Sunway TaihuLight, siêu phẩm đến từ Trung Quốc, từng được công bố là máy tính có khả năng giải quyết công việc tương đương với bộ não con người, với mô hình AI tích hợp và số liệu lên đến 174 nghìn tỷ. Đây là con số ấn tượng, tương đương với số khớp dây thần kinh trong bộ não của con người.

Sunway TaihuLight đã chứng minh sức mạnh của công nghệ tính toán trong quá trình tiến tiến hóa của nền công nghiệp máy tính. Đặt tại Trung tâm Nghiên cứu Siêu Máy Tính Quốc gia ở Trung Quốc, Sunway TaihuLight nhanh chóng trở thành một biểu tượng của sự đổi mới và sáng tạo trong lĩnh vực này.

Với khả năng xử lý lên đến 93 petaflops, Sunway TaihuLight sử dụng một loại vi xử lý riêng biệt được phát triển tại Trung Quốc, mang tên SW26010. Điều này không chỉ làm tăng hiệu suất mà còn thể hiện sự độc lập và tự chủ trong nghiên cứu và phát triển công nghệ máy tính.

Máy tính khủng nhất Tianhe-2 (Trung Quốc)

Tianhe-2, còn được biết đến với tên gọi Thiên hà 2, đặt tại Trung tâm Nghiên cứu Siêu Máy Tính Quốc gia ở Trung Quốc. Với tốc độ xử lý lên đến 33,86 triệu tỷ phép tính trên mỗi giây, Tianhe-2 vẫn giữ vững vị trí dẫn đầu trong danh sách TOP 500 máy tính lớn “khủng nhất” toàn cầu.

Tianhe-2 được sáng tạo bởi Trung tâm Nghiên cứu Siêu Máy Tính và Trường Đại học Quốc gia Tsinghua. Máy tính này sử dụng vi xử lý Intel Xeon Phi và các vi xử lý đồ họa Intel Xeon E5, mang lại hệ thống đa sức mạnh và khả năng thao tác nhanh chóng và hiệu quả.

Với 16.000 nod tính toán và 3.120.000 lõi xử lý, Tianhe-2 được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực thực tiễn. Đây là bước chuyển mình của Trung Quốc từ kinh tế sang khoa học công nghệ, giúp đất nước này và thế giới có thêm nhiều thành tựu khoa học để đời.

Máy tính lớn SuperMUC-NG (Đức)

Đức đã xây dựng danh tiếng trong lĩnh vực khoa học và nghiên cứu với hệ thống giáo dục và nghiên cứu độc đáo. SuperMUC-NG là một biểu tượng công nghệ của Đức, được Liên Minh châu Âu sử dụng từ năm 2012 để đáp ứng các mục tiêu khác nhau.

Với cấu hình khủng bao gồm CPU Xeon E5-2680 của Intel, GPU NVIDIA và tốc độ 26.9 petaflops, SuperMUC-NG đã tạo ra một quy trình hoạt động đa nhiệm. Ngoài ra, máy tính này còn được trang bị nhiều RAM DDR3 sản xuất bởi Samsung.

Một điểm thú vị của SuperMUC-NG là việc sử dụng hệ thống làm mát từ lượng nước ấm khổng lồ, tận dụng công nghệ Aquasar của IBM để duy trì nhiệt độ làm mát ở mức trung bình 40 độ C, giúp tiết kiệm chi phí hoạt động máy tính.

Siêu máy tính Piz Daint (Thụy Sĩ)

Thụy Sĩ đã chi rất nhiều cho nghiên cứu máy tính để đưa Piz Daint vào TOP 3 máy tính khủng nhất thế giới, với tốc độ xử lý tăng từ 9,8 triệu tỷ phép tính/giây lên 19,6 triệu tỷ phép tính/giây.

Đơn vị sản xuất máy tính Piz Daint là Cray, có trụ sở tại Seattle. Tên Piz Daint được lấy từ một ngọn núi nổi tiếng ở Thụy Sĩ, mang ý nghĩa về sự vươn cao và mạnh mẽ.

Piz Daint sử dụng bộ vi xử lý cao cấp của Intel, bao gồm Xeon E5-26xx và NVIDIA Tesla P100, cho phép nó linh hoạt trong việc giải quyết các tác vụ đa chức năng như khoa học vật liệu và động lực học chất lỏng. Ngoài ra, máy tính này còn thông minh trong xử lý dữ liệu từ máy gia tốc hạt lớn nhất thế giới tại Thụy Sĩ.

Máy tính lớn siêu cường Trinity (Hoa Kỳ)

Trinity là một siêu phẩm máy tính lớn đến từ Hoa Kỳ, được thiết kế để đảm bảo an toàn và tính ổn định cho các lò hạt nhân quốc gia. Chính phủ đã đầu tư đến 174 triệu USD cho công ty Cray để phát triển Trinity.

Chi tiết về thông số của máy tính Trinity là có 979.968 cores, tốc độ xử lý 14,137 TFlops/s, kiến trúc CPU Intel Xeon Phi và GPU NVIDIA. Với những thông số mạnh mẽ như vậy, Trinity có khả năng làm việc hiệu quả trong quá trình nghiên cứu về vật lý hạt nhân và thực hiện các thử nghiệm phức tạp.

Trước sự chuyên nghiệp của Trinity đã đặt nó ở vị thế quan trọng trong cả lĩnh vực nghiên cứu và ứng dụng thực tế. Đồng thời, Trinity là minh chứng cho sự hợp tác chặt chẽ giữa các tổ chức nghiên cứu và cơ quan an ninh Hoa Kỳ, nhằm đối mặt với thách thức và rủi ro phức tạp nhất của thế giới ngày nay.

Máy tính lớn Hazel Hen (Đức)

Đứng vị trí thứ 9 trong danh sách này là Hazel Hen từ Đức, với bộ xử lý BullSequana XH2000 và GPU NVIDIA V100. Hazel Hen có tốc độ 7.42 petaflops, đánh dấu sự tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực máy tính siêu lớn.

Tương tự như các siêu máy tính khác, Hazel Hen sử dụng sức mạnh của mình để hỗ trợ các nghiên cứu về thời tiết, khí hậu và vật lý hạt nhân, những công việc mà con người mất rất nhiều thời gian để hoàn thành.

Các nhà nghiên cứu vũ trụ đã sử dụng hệ thống của siêu máy tính Hazel Hen để mô phỏng dự án “Illustris-The Next Generation”. Dự án này nhằm phân tích mạng lưới vật chất tối đang phát triển trong vũ trụ sau vụ nổ “Big Bang” cách đây 13,8 tỷ năm. Điều này tạo nên lợi ích độc nhất vô nhị của Hazel Hen so với các máy tính lớn khác.

Siêu máy tính nhanh AI Bridging Cloud Infrastructure (Nhật Bản)

AI Bridging Cloud Infrastructure hay còn gọi là dự án siêu máy tính “ABCI”. Thủ tướng Nhật Bản Shinzo Abe đã kêu gọi nhân tài trong phát triển robot và đầu tư 173 triệu đô la cho dự án này. ABCI sẽ là siêu máy tính mạnh mẽ nhất thế giới, vượt trội hơn cả hai siêu máy tính của Trung Quốc.

Trong ABCI, có những điểm nhấn đáng chú ý mà bạn nên tìm hiểu. Bao gồm tốc độ xử lý 19.9 petaflop, hiệu suất năng lượng 12.05 gigaflop/watt, bộ xử lý Xeon Gold và GPU Nvidia Tesla V100. Siêu máy tính này được đặt tại Trung tâm Nghiên cứu RIKEN ở Nhật Bản.

So sánh ABCI và Fugaku, cả hai đều tập trung vào trí tuệ nhân tạo và tính toán cao cấp. Tuy nhiên, mỗi hệ thống lại có kiến trúc và cấu hình riêng biệt, từ đó mang lại những ưu điểm đặc trưng trong từng lĩnh vực ứng dụng khác nhau.

Kết luận

Trên hành trình phát triển, siêu máy tính hứa hẹn mở ra những cánh cửa mới. Nó sẽ dẫn chúng ta đến những khám phá khoa học và công nghệ tiên tiến hơn, chứng tỏ sức mạnh của con người trong việc vượt qua những thách thức lớn. Hy vọng bài viết về TOP 10 siêu máy tính này sẽ giải đáp mọi thắc mắc của bạn đọc.