Từng có thời điểm, siêu máy tính Fugaku trang bị chip xử lý kiến trúc ARM do tập đoàn Fujitsu sản xuất được coi là siêu máy tính mạnh nhất hành tinh theo xếp hạng của Top500. Ở thời điểm hiện tại, ngôi vương của người Nhật Bản đã bị người Mỹ lấy lại, khi hiện giờ Fugaku, với sức mạnh xử lý Rmax 442 petaFLOPs chỉ xếp ở vị trí thứ 3, sau Frontier (1206 petaFLOPs), Aurora (1012 petaFLOPs) và Eagle (561 petaFLOPs), cả ba hệ thống đều đặt ở Mỹ.
Còn bây giờ, MEXT, bộ giáo dục, văn hóa, thể thao, khoa học công nghệ Nhật Bản vừa đưa ra kế hoạch xây dựng siêu máy tính mới mang tên Fugaku Next, với tham vọng tạo ra hệ thống siêu máy tính đầu tiên với sức mạnh có thể đo đạc bằng đơn vị zettaFLOPs, tức là mạnh hơn cả nghìn lần so với những siêu máy tính với hiệu năng đo đạc bằng đơn vị petaFLOPs hiện tại. Theo MEXT, dự kiến hệ thống siêu máy tính Fugaku Next sẽ tiêu tốn kinh phí 750 triệu USD, với kế hoạch đi vào vận hành kể từ năm 2030.
Ở thời điểm hiện tại, cả thế giới mới chỉ tập trung chạy đua để xây dựng được những hệ thống siêu máy tính với tổng hiệu năng xử lý đạt ngưỡng exaFLOPs, tức là tính theo đơn vị hàng nghìn petaFLOPs. Nếu xây dựng được thành công hệ thống Fugaku Next với sức mạnh đo bằng đơn vị zettaFLOPs, tức là tương đương hàng nghìn exaFLOPs, hàng triệu petaFLOPs, đây sẽ là lần đầu tiên con người làm được điều đó.
Để mô tả sức mạnh hiệu năng ở tầm cỡ zettaFLOPs, sau khi lắp ráp xong, Fugaku Next sẽ có thể thực hiện 1 nghìn tỷ tỷ phép tính một giây. Một nghìn tỷ tỷ, sextillion, là 1 số 1 và 21 số 0 ở đằng sau.
Còn bây giờ, MEXT, bộ giáo dục, văn hóa, thể thao, khoa học công nghệ Nhật Bản vừa đưa ra kế hoạch xây dựng siêu máy tính mới mang tên Fugaku Next, với tham vọng tạo ra hệ thống siêu máy tính đầu tiên với sức mạnh có thể đo đạc bằng đơn vị zettaFLOPs, tức là mạnh hơn cả nghìn lần so với những siêu máy tính với hiệu năng đo đạc bằng đơn vị petaFLOPs hiện tại. Theo MEXT, dự kiến hệ thống siêu máy tính Fugaku Next sẽ tiêu tốn kinh phí 750 triệu USD, với kế hoạch đi vào vận hành kể từ năm 2030.
Ở thời điểm hiện tại, cả thế giới mới chỉ tập trung chạy đua để xây dựng được những hệ thống siêu máy tính với tổng hiệu năng xử lý đạt ngưỡng exaFLOPs, tức là tính theo đơn vị hàng nghìn petaFLOPs. Nếu xây dựng được thành công hệ thống Fugaku Next với sức mạnh đo bằng đơn vị zettaFLOPs, tức là tương đương hàng nghìn exaFLOPs, hàng triệu petaFLOPs, đây sẽ là lần đầu tiên con người làm được điều đó.
Để mô tả sức mạnh hiệu năng ở tầm cỡ zettaFLOPs, sau khi lắp ráp xong, Fugaku Next sẽ có thể thực hiện 1 nghìn tỷ tỷ phép tính một giây. Một nghìn tỷ tỷ, sextillion, là 1 số 1 và 21 số 0 ở đằng sau.
Vấn đề và khó khăn lớn nhất mà Nhật Bản phải vượt qua khi xây dựng Fugaku Next, chính là tiêu thụ điện năng khổng lồ dự kiến cần cho quá trình vận hành cả hệ thống siêu máy tính. Trên bản vẽ và kế hoạch phát triển, nếu sử dụng những con chip được sản xuất dựa trên công nghệ hiện giờ, tiêu thụ điện năng để đạt được mức hiệu năng đo đạc theo đơn vị zettaFLOPs sẽ ở ngưỡng tương đương công suất hoạt động của 21 nhà máy điện hạt nhân.
MEXT muốn giải quyết vấn đề này bằng cách ứng dụng những công nghệ mới nhất, bao gồm kiến trúc CPU được thiết kế riêng, đi kèm với hệ thống bộ nhớ băng thông rộng. Không chỉ dừng lại ở đó, MEXT còn muốn Fugaku Next tương thích với cơ sở hạ tầng siêu máy tính hiện tại ở Nhật Bản. Điều này đồng nghĩa với việc, rất có thể tập đoàn Fujitsu sẽ lại hợp tác với viện nghiên cứu khoa học máy tính RIKEN để phát triển kiến trúc cho Fugaku Next.
Trước đó, từ tháng 6/2020 đến tháng 6/2022, Fugaku, với sức mạnh 442 petaFLOPs đã được coi là siêu máy tính mạnh nhất hành tinh. Còn hiện tại nó vẫn đang xếp thứ 4.
Với Fugaku Next, chính phủ và các nhà khoa học Nhật Bản muốn nó có khả năng mô phỏng nhiều thứ cực kỳ phức tạp trong tự nhiên, từ bộ não con người cho tới toàn bộ hệ thống khí tượng, dự báo thời tiết, sóng thần, động đất… Cùng lúc, sức mạnh của một hệ thống với sức mạnh tính theo đơn vị exaFLOPs hay zettaFLOPs sẽ làm được rất nhiều thứ có giá trị cho nhân loại, từ nghiên cứu protein xoắn của những mầm bệnh, nghiên cứu hợp chất phục vụ điều chế thuốc chữa bệnh, nghiên cứu vật liệu thế hệ mới, thiên văn học, khí hậu, và đương nhiên là cả nghiên cứu trí tuệ nhân tạo nữa.
Hiện giờ, ba siêu máy tính mạnh nhất thế giới ở thời điểm hiện tại đều đặt ở Mỹ. Tất cả số liệu hiệu năng dưới đây đều là số thực dấu phẩy động FP64, chứ không phải FP32 như máy tính tiêu dùng:
- Xếp hạng nhất là Frontier, đặt ở viện nghiên cứu quốc gia Oak Ridge ở Tennessee, Mỹ. Sức mạnh toàn bộ hệ thống Rmax 1194 petaflops, Rpeak 1679 petaflops. Hệ thống này trang bị CPU AMD EPYC 64 nhân thế hệ kiến trúc Zen 3, GPU AMD Instinct MI250X kiến trúc CDNA2, cầu nối dữ liệu Slingshot-11, tổng cộng gần 8.7 triệu nhân xử lý.
- Thứ nhì là Aurora, đặt ở viện nghiên cứu quốc gia Argonne, Illinois, Mỹ. Sức mạnh toàn bộ hệ thống Rmax 585 petaflops, Rpeak 1059 petaflops. Hệ thống này trang bị CPU Xeon Max 9470 52 nhân kiến trúc Sapphire Rapids, GPU Intel Data Center Max kiến trúc Ponte Vecchio, cầu nối dữ liệu Slingshot-11, tổng cộng 4.7 triệu nhân xử lý.
- Thứ ba là Eagle, hệ thống siêu máy tính duy nhất thuộc sở hữu tư nhân, cụ thể hơn là nằm trong toàn bộ hệ thống data center vận hành dịch vụ máy chủ đám mây Azure của Microsoft. Sức mạnh toàn bộ hệ thống còn được gọi là Microsoft NDv5 này đạt ngưỡng Rmax 561 petaflops, Rpeak 846 petaflops. Siêu máy tính của Microsoft trang bị CPU Intel Xeon Platinum 8480C 48 nhân kiến trúc Sapphire Rapids, GPU Nvidia H100 kiến trúc Hopper, cầu nối dữ liệu Nvidia Infiniband NDR, tổng cộng 1.1 triệu nhân xử lý.
Quảng cáo
