SuperComputer (Siêu Máy Tính) là gì?

Siêu máy tính là gì?

Supercomputer là một máy tính có tốc độ xử lý rất nhanh, thường được sử dụng để thực hiện các tác vụ tính toán phức tạp, nghiên cứu khoa học và các ứng dụng công nghệ cao khác. Chúng ta thường xem supercomputer là một trong những công cụ tối ưu nhất để giải quyết các vấn đề tính toán đòi hỏi tài nguyên máy tính lớn. Nó có thể sử dụng hàng nghìn hoặc hàng triệu bộ vi xử lý đồng thời, và các bộ nhớ và lưu trữ được thiết kế để hoạt động hiệu quả với tốc độ cao.

Lịch sử ra đời của siêu máy tính

Lịch sử ra đời của siêu máy tính bắt đầu từ năm 1943 với máy tính Colossus, được sử dụng để giải mật mã của quân đội Đức. Sau đó, ENIAC, máy tính và tích hợp số điện tử đầu tiên, đã được phát triển tại Đại học Pennsylvania. Trong những năm 1950 và 1960, các hãng máy tính như IBM đã phát triển các siêu máy tính cho nhiều mục đích, bao gồm việc dự báo thời tiết, nghiên cứu khí động lực học và sản xuất ô tô, máy bay và tên lửa vũ trụ.

Trong những năm 1980 và 2000, siêu máy tính đã được sử dụng cho việc tìm xác suất, mô hình chống phóng xạ và giả lập 3D. Kể từ khi trí tuệ nhân tạo (AI) được phát triển, siêu máy tính đã bắt đầu được sử dụng trong quân sự cho việc phát triển vũ khí hạt nhân, mã hóa, phòng thủ tên lửa.

Hiện nay, Mỹ, Liên minh Châu Âu, Nhật Bản và Trung Quốc đang là những nơi có hệ thống supercomputer hàng đầu. Trong đó, Mỹ và Trung Quốc đang cạnh tranh để trở thành nước có siêu máy tính mạnh nhất. Năm 2016, Sunway TaihuLight của Trung Quốc được coi là siêu máy tính mạnh nhất thế giới với tốc độ 93 petaflop. Sau đó, Mỹ đã đòi lại vị trí này với IBM Summit với tốc độ 200 petaflop (mỗi petaflop có thể thực hiện hàng nghìn tỷ phép tính mỗi giây). Tuy nhiên, nếu xét top 500 siêu máy tính mạnh nhất thế giới, Trung Quốc vẫn đứng đầu với 219 hệ thống (tức 43,8% tổng số), trong khi Mỹ chỉ có 116 hệ thống (tức gần một nửa số hệ thống của Trung Quốc).”

Siêu máy tính dùng để làm gì?

Siêu máy tính được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau, bao gồm:

• Khoa học và kỹ thuật: Siêu máy tính được sử dụng để mô phỏng và thực hiện các tính toán phức tạp cho các lĩnh vực như hóa học, vật lý, sinh học và khí hậu.
• Nghiên cứu thị trường: Siêu máy tính cũng được sử dụng để phân tích dữ liệu và dự báo thị trường cho các lĩnh vực như tài chính, chứng khoán, và bảo hiểm.
• Trong quản lý: Siêu máy tính có thể giúp cho các công ty xác định các mục tiêu kinh doanh và phân tích các dữ liệu của công ty để tối ưu hóa hiệu quả kinh doanh.
• Trong y tế: Siêu máy tính được sử dụng để phân tích dữ liệu y tế và hỗ trợ cho các bác sĩ trong việc quản lý bệnh nhân và đề xuất các giải pháp chẩn đoán và điều trị.
• Trong nghiên cứu khoa học: Siêu máy tính được sử dụng để phân tích dữ liệu và tìm kiếm các quan niệm mới trong các lĩnh vực như địa chất, khoa học và kỹ thuật.

Ngoài ra, siêu máy tính còn được sử dụng trong các lĩnh vực như quản lý cải tạo, phân tích kinh doanh, giải quyết các vấn đề tài chính và trải nghiệm người dùng. Chúng cũng có thể được sử dụng trong việc xây dựng các mô hình tương lai, nhằm tạo ra các dự báo chính xác và định vị các khả năng rủi ro và cơ hội.

Những siêu máy tính mạnh nhất thế giới

Trong siêu máy tính, sức mạnh của nó được đo lường bằng FLOPS (FLoating Point Operations Per Second), tức số phép tính dấu chấm động mà nó có thể thực hiện trong mỗi giây. Trong hệ đo lường SI, FLOPS có thể được gắn thêm một số tiếp đầu ngữ như tera- (TFLOPS, tức 10^12 FLOPS, đọc là teraflops) hoặc peta (10^15 FLOPS).”

Và dưới đây chúng ta sẽ cùng liệt kê một vài siêu máy tính mạnh nhất nhé

Lassen (18,2 petaflop)

Lassen là phiên bản chưa được phân loại của Sierra, cỗ máy chị em được phân loại của nó tại Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore.

SuperMUC-NG Super (19,5 petaflop)

SuperMUC là một siêu máy tính mới nhất của Trung tân Siêu điện toán Leibniz tại Đức. Nó đang hoạt động dựa trên hệ thống máy chủ IBM iDataPlex với 300TB bộ nhớ RAM và công nghệ siêu kết nối InfiniBand. Nó cho phép 147,456 nhân xử lý để hoạt động đồng nhất.

Al Bridging Cloud Infrastructure (19,9 petaflop)

Được lắp đặt tại Viện Công nghệ và Khoa học tiên tiến quốc gia ở Nhật Bản. Nó được chế tạo bằng máy chủ Primergy CX2550 với bộ xử lý Xeon Gold và GPU Nvidia Tesla V100. Máy tính này có khả năng xử lý 19,9 petaflops với hiệu suất năng lượng tốt, là 12,05 gigaflops/watt.

Trinity (20,2 petaflop)

Trinity, một hệ thống máy tính Cray XC40 được vận hành bởi Phòng thí nghiệm Quốc gia Los Alamos và Phòng thí nghiệm Quốc gia Sandia National Laboratories, đạt tốc độ tối đa là 20,2 petaflops. Chiếc máy này sử dụng bộ xử lý Intel Xeon và Xeon Phi và được đặt tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Los Alamos của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ. Hiệu suất năng lượng của nó là 3.678 gigaflops/watt.

Piz Daint (21,2 petaflop)

Piz Daint, hệ thống Cray XC50 được lắp đặt tại Trung tâm siêu máy tính quốc gia Thụy Sỹ (CSCS) tại Lugano, Thụy Sĩ, trang bị CPU Intel Xeon và GPU NVIDIA Tesla P100. Piz Daint vẫn là hệ thống siêu máy tính mạnh nhất ở châu Âu với hiệu suất tối đa là 21,2 petaflop.

Frontera (23,5 petaflop)

Frontera là một siêu máy tính mới. Đây là hệ thống Dell C6420 được trang bị bộ vi xử lý Intel Xeon Platinum 8280 và cài đặt tại Trung tâm máy tính tiên tiến của Đại học Texas tại Austin. Nó có hiệu suất tối đa là 23,5 petaflop trên bộ đánh giá HPL.

Tianhe-2A  – Milky Way 2A (61,4 petaflop)

Hệ thống Tianhe-2A của Trung Quốc. Nó được trang bị bộ xử lý Intel Xeon E5-2692v2 và Matrix-2000 với số lõi lên đến 5 triệu. Hiệu suất tối đa của nó là 61,4 petaflops, và hiệu suất năng lượng tốt nhất là 3,325 gigaflops/watt.

Sunway TaihuLight (93 petaflop)

Được cài đặt tại Trung tâm Siêu Máy Tính Quốc Gia của Trung Quốc tại Vô Tích. Hệ thống này có hiệu suất HPL là 93 petaflop và sử dụng 40,960 bộ xử lý Sunway 26010, mỗi bộ có 260 nhân. Đặc biệt, hệ thống này không sử dụng bất kỳ chip tăng tốc nào, thay vào đó dựa trọn vào năng lượng của nó, có hiệu suất 6.051 gigaflop/watt.

Sierra (94,6 petaflop)

Siêu máy tính Sierra được xây dựng bởi IBM cho Phòng Thí Nghiệm Quốc gia Lawrence Livermore tại California. Nó có 1,57 triệu lõi được cung cấp bởi bộ xử lý IBM Power9 và được tăng cường bởi bộ tăng tốc Nvidia Volta GV100, tổng cộng có 1,38 triệu lõi. Hiệu suất cao nhất của nó vẫn chưa thay đổi tại mức 94,6 petaflop.

Summit (187,66 petaflop)

Summit, chiếc siêu máy tính này được xây dựng cho Phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ, cung cấp hiệu suất tối đa là 187,66 petaflop dựa trên 2.282,544 lõi IBM Power9 và 2,090,880 lõi Nvidia Volta GV100. Hiệu suất năng lượng của nó là 11.324 gigaflop/watt.

Chia sẻ

CryptoViet tổng hợp