Siêu máy tính của Trung Quốc đã vượt xa Mỹ nhưng sẽ duy trì vị thế được bao lâu?

Siêu máy tính của Trung Quốc đã vượt xa Mỹ nhưng sẽ duy trì vị thế được bao lâu?

Mới đây, sản phẩm công nghệ Sunway TaihuLight đến từ Trung Quốc đã chính thức trở thành siêu máy tính nhanh nhất thế giới. Còn “người tiền nhiệm” trước đó thiếu may mắn để vuột mất danh hiệu này thì sao? Đừng lo, cũng là của… Trung Quốc.

Những tưởng thế giới sẽ được chứng kiến một cuộc “chạy đua công nghệ” giữa các cường quốc sẽ nổ ra, đi kèm với hàng loạt phát minh tiên tiến và đột phá tranh giành ngôi vị đầu bảng với nhau, thì nay lại trở thành sân khấu cho một mình Trung Quốc thỏa sức độc diễn và chứng tỏ khả năng kinh ngạc của mình.

Thành thật mà nói, Sunway TaihuLight đích thị là một con quái vật: khả năng xử lý, về lý thuyết, có thể chạm mốc cao nhất là 125 petaflop, cùng với bộ vi xử lý chính lên tới 10.649.600 lõi và 1,31 petabyte bộ nhớ. Một từ “lớn” là không đủ để diễn tả hết sự choáng ngợp của nó. Phải là khổng lồ, không, vĩ đại mới đúng!

TaihuLight chỉ được sinh ra để phục vụ một mục đích duy nhất, liên quan đến tham vọng phát triển công nghệ của con người. 15 năm trước, Trung Quốc còn chỉ là một chấm nhỏ bé xíu núp dưới bóng của các ông hoàng công nghệ khác trên thế giới. Ngày nay, không chỉ mọi lĩnh vực đều xuất hiện những tên tuổi lớn đến từ Trung Quốc, thậm chí đến Mỹ cũng còn phải ngả mũ, mà chiếc máy siêu máy tính trên còn là minh chứng rõ rệt nhất cho khả năng của họ, vượt xa gấp 5 lần so với những gì người Mỹ làm được.

Quan trọng hơn và trên hết, thành tựu đó đơn thuần xuất phát chính từ những thiết kế công nghệ vi xử lý của các nhà sản xuất Trung Quốc.

Siêu máy tính... siêu hạng

Nếu bạn đang nghĩ đến khái niệm của siêu máy tính như một sản phẩm được dựng nên với công suất và hiệu năng đáng kể để có thể “chiến” ngon tự game EVE Online tại nhà riêng thì, về cơn bản, bạn cũng không hoàn toàn sai. “Từ một góc độ nhất định, những siêu thiết bị trên không khác gì máy tính để bàn hiện nay của chúng ta cả,” Michael Papka, Chủ tịch Cơ quan Tiên phong trong Nghiên cứu Máy tính Argonne (trụ sở của Mira - siêu máy tính nhanh thứ 6 của thế giới) cho biết. “Bộ vi xử lý nhìn chung cũng tương tự như trong nền tảng PC hay laptop. Chỉ có điều là số lượng những chip kết nối với nhau để tạo nên siêu máy tính là vô cùng lớn.”

Chẳng hạn, chiếc MacBook của bạn sử dụng chip 4 lõi; con số đó ở Mira tăng lên ở mức khoảng 800.000. Thiết kế tinh vi và phức tạp như vậy được tận dụng để khai thác và kiểm soát, truy xuất thông tin thuộc mọi lĩnh vực, từ các loại hình khí hậu cho tới nguồn gốc của vũ trụ. Tốc độ càng nhanh, kết quả càng chính xác.

Riêng trên khía cạnh đó, TaihuLight không có đối thủ ngang tầm. Hệ thống 10,6 triệu lõi xử lý còn hơn gấp 3 lần so với thế hệ máy tính nắm giữ ngôi đầu bảng trước đó - Tianhe-2 - và 20 lần so với siêu máy tính Titan nhanh nhất của Mỹ (đặt tại Phòng nghiên cứu Quốc gia Oak Ridge). “Tốc độ điều hành và xử lý tác vụ của nó thật kinh ngạc, với hiệu năng đột phá về cả tiến trình và mức tiêu tốn năng lượng,” chuyên gia máy tính tại Đại học Tennessee Jack Dongarra nhận xét. “Chưa bao giờ tôi chứng kiến thứ gì ấn tượng hơn thế.”

Nếu nói về những người có đủ độ dày kinh nghiệm và thẩm quyền liên quan để đưa ra nhận định trên, chỉ có Dongarra là phù hợp nhất. Ông đã sáng lập ra tiêu chuẩn cho siêu máy tính kể từ năm 1993, và TOP500 - tổ chức chịu trách nhiệm cho quy trình đánh giá trên - vẫn đang áp dụng chuẩn mực đó cho đến ngày nay. Một bản thẩm định chi tiết cũng đã được đưa ra dựa trên kết quả đối chiếu thu được của TaihuLight và khả năng của nó.

Dù vậy, chỉ phần cứng thôi thì chưa đủ để nói lên tất cả. Siêu máy tính được chế tạo để dành cho những tác vụ chuyên môn nhất định, nên chúng cũng cần hệ thống phần mềm chuyên dụng không kém. “Hãy lấy một nhà máy làm ví dụ tiêu biểu,” Papka diễn giải. “Rất nhiều người đang cố gắng di chuyển một chiếc ô-tô, nhưng muốn làm được điều đó họ phải chung tay hợp tác với nhau. Siêu máy tính cũng vậy, chúng phải được lập trình sao cho tất cả mọi bộ phận đều hoạt động và vận hành ăn khớp hoàn toàn, trơn tru.”

TaihuLight tất nhiên là đạt được tiêu chuẩn đó. Thực tế, 3 trong số 6 nền tảng điều hành uy tín nhất thế giới được áp dụng cho TaihuLight, tạo nên một bước biến chuyển cách mạng, tiến lên phía trước cả một quãng đường dài so với Mỹ.

Vị trí tiên phong

TaihuLight sẽ còn nhanh hơn bất kỳ hệ thống nào của Mỹ, nhưng chỉ tới năm 2018 thôi, thời điểm mà những trụ sở Cơ quan Năng lượng của Mỹ dự kiến sẽ cho ra mắt những cỗ máy có tốc độ lên tới khoảng 150-200 petaflop. Chắc chắn đó là con số “ăn đứt” thành tích hiện tại của Trung Quốc - nhưng với trình độ khoa học kỹ thuật tiên tiến như hiện nay, 2 năm đồng nghĩa với cả một khoảng thời gian khó khăn trong thời buổi phát triển công nghệ máy tính.

Cụ thể, việc đầu tư quá nhiều vào lĩnh vực này, cũng không quá khó hiểu, đã khiến các cơ quan chịu trách nhiệm về luật pháp không thể ngồi yên, đành can thiệp vào những khía cạnh liên quan tới cả chính trị và thực tiễn. Bằng chứng là vấn đề gây vốn đầu tư cho dự án này đã được đề xuất, nhưng cuối cùng lại chỉ mắc kẹt ở trên giấy tờ còn dang dở của Ủy ban Thượng nghị viện.

“Những lợi ích to lớn từ công nghệ thậm chí có thể phát huy hết tiềm lực nhằm đảm bảo an ninh quốc gia, khoa học, và cả thách thức về y tế trong tương lai,” phát biểu bởi Randy Hultgran, Ủy viên Đảng Cộng hòa từ Illinois, chủ nhân của Đạo luật đã hai lần bị bác bỏ liên quan đến công trình phát triển khoa học máy tính của ông. “Thực tế hiện nay đã cho thấy Mỹ đang ngày càng tụt lại phía sau trong công cuộc phát triển và cạnh tranh công nghệ.” Trong khi đó, Bộ Giáo dục cũng phải đang vật lộn với ngân quỹ đầu tư của riêng họ.

Những thành tích tiếp theo của TaihuLight lại càng khiến Mỹ tức tối hơn, vì nó tác động trực tiếp đến chính trị. “Nhà vô địch thế giới” trước đó của Trung Quốc - Tianhe-2 - thậm chí còn sử dụng chip của Intel. Nhưng vào tháng 2 năm 2015, Bộ Thương mại, trích dẫn những ảnh hưởng không thể xem nhẹ gắn liền với lợi ích và an ninh quốc gia (sau khi chứng kiến những gì siêu máy tính có thể làm được tại NSA, và tất nhiên, điều đó cũng có thể được thực hiện tại Trung Quốc), đã nghiêm cấm toàn bộ hành vi kinh doanh thế hệ Intel Xeon cho những công ty tại Trung Quốc.

Tuy nhiên, thay vì ngáng đường và cản trở quá trình phát triển công nghệ của Trung Quốc, động thái trên từ Mỹ là góp phần gây nên tác động hoàn toàn ngược lại. “Tôi tin là Chính phủ Trung Quốc đã nghiêm túc đầu tư vào dự án thúc đẩy và hỗ trợ sáng chế ra những nền tảng xử lý hiện đại và tiên tiến không hề kém cạnh ai,” Dongarra nhận định. “Và kết quả, như các bạn thấy, là vị thế độc tôn của họ trong thời điểm hiện tại.”

Cuộc cạnh tranh sát sao

Rõ ràng là công nghệ đã và đang mang lại cho thế giới rất nhiều thành tựu đột phá và cách mạng, đặc biệt là những siêu máy tính. Thế nhưng điều làm nên sự khác biệt và hơn thua giữa chúng không đơn thuần dựa vào việc bộ vi xử lý của nó có màu gì, mùi vị như thế nào. “Ở một vài góc độ nhất định, con chip thật sự là một chuẩn mực để đánh giá khái quát hiệu năng của một chiếc máy tính”, Dongarra chia sẻ. “Thế nhưng điều quan trọng nhất là vai trò thực sự của nó, cũng như những thành quả, khám phá được tạo ra nhờ đến sự giúp sức của công nghệ này.”

Bộ phận phụ trách quản lý, điều hành của TaihuLight đã cho Dongarra biết rằng họ đang tập trung toàn bộ nguồn lực và sức mạnh vào những lĩnh vực như phát triển và nâng cao hiệu quả sản xuất, nghiên cứu hành tinh và sự sống trên Trái Đất, dự báo thời tiết, khí hậu, và những công trình phân tích chuyên sâu hơn nữa.

Nghe có vẻ rộng lớn và bao quát, nhưng thực ra đó chỉ là một phần rất nhỏ trong khả năng của một chiếc siêu máy tính. “Mỗi lần chúng ta đạt được một thành tựu mới, lại có thêm nhiều giải pháp được gộp lại, góp phần giải quyết những vấn đề nảy sinh,” trích lời Papka. “Chúng ta sẽ còn cần thêm nhiều hệ thống máy tính mạnh mẽ như vậy nữa, cho tới khi nhân loại có thể thực sự kiểm soát và làm chủ thế giới.”

Viễn cảnh trên hoàn toàn có thể xảy ra trong một tương lai không xa nữa, nếu Chính phủ Mỹ thực sự cân nhắc và suy nghĩ nghiêm túc về những động thái ủng hộ, thúc đẩy phát triển công nghệ máy tính của mình.

Tham khảo: Wired