Siêu máy tính (super computer) là một thành tựu quan trọng của Tin học. Cứ sáu tháng một lần, các nhà khoa học lại xếp hạng 500 loại máy tính mạnh nhất

Câu hỏi: 

Siêu máy tính (super computer) là một thành tựu quan trọng của Tin học. Cứ sáu tháng một lần, các nhà khoa học lại xếp hạng 500 loại máy tính mạnh nhất, mà các vị trí đầu tiên chắc chắn là các siêu máy tính. Cứ 2 năm một lần, xếp hạng máy tính mạnh nhất lại được đăng trên trang www.top500.org

Hãy tìm hiểu qua Internet, máy tính mạnh nhất trong bảng xếp hạng gần đây là loại nào với các thông tin: tốc độ xử lí theo số phép tính (dấu phẩy động) thực hiện được trong một giây (flops), dung tích của bộ nhớ trong.

Lời giải:

Năm 2020, siêu máy tính Fugaku của Nhật Bản là máy tính mạnh nhất thế giới. Fugaku được xây dựng từ gần 159 000 nút xử lí, mỗi nút là một bộ xử lí 498 nhân (coreCPU), bộ nhớ trong tổng cộng lên tới 4,85 PB đặt trong 432 tủ (rack) cho tốc độ tính toán số học là 442 petaflops hay 442 triệu tỉ phép tính mỗi ngày.

Không chỉ dẫn dầu về tốc độ tính toản, siêu máy tính Fugaku còn nắm giữ luôn các vị trí hàng đầu trong kiểm tra đo hiệu năng ứng dụng trong công nghiệp, ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) và phân tích đữ liệu lớn (big data).

* Siêu máy tính là gì?

Siêu máy tính (Supercomputer) có thể hiểu nó cũng chỉ là một loại máy tính nhưng nó không giống như máy tính thông thường bạn dùng để gõ văn bản hằng ngày. Các siêu máy tính có kích thước khổng lồ đồng thời mang trong mình sức mạnh vượt trội, có khả năng tính toán cao gấp hàng triệu lần máy tính thông thường.

Hiện nay siêu máy tính có tốc độ xử lý hàng nghìn Teraflop (1 Teraflop bằng một nghìn tỉ phép tính trên giây) bằng tổng tốc độ xử lý của 6000 máy tính hiện đại bật nhất hiện nay gộp lại.

Máy tính thông thường hiện nay hoạt động dựa trên nguyên lý xử lý tuần tự: Lấy thông tin (dữ liệu) bằng quá trình gọi là đầu vào, lưu trữ và xử lý dữ liệu, sau đó tạo ra một loại đầu ra (kết quả). Siêu máy tính hoạt động theo cách hoàn toàn khác đó là xử lý song song các tác vụ, tức có thể làm nhiều việc cùng một thời điểm.

* Lịch sử ra đời của siêu máy tính

Máy tính điện lập trình được đầu tiên trong lịch sử là Colossus, vận hành ngày 1/10/1943, dùng để giải các mật mã quân đội Đức. Ba năm sau, siêu máy tính đầu tiên mới ghi nhận, đó là ENIAC (máy tính và tích hợp số điện tử) tại Đại học Pennsylvania. Cỗ máy do John Mauchly và J. Presper Eckert xây dựng, dài khoảng 25m và nặng 30 tấn.

Năm 1953, IBM phát triển máy tính lớn gọi là IBM 701 và bán khoảng 20 chiếc cho nhiều cơ quan chính phủ và quân đội. Năm 1956, IBM phát triển siêu máy tính Stretch cho Phòng thí nghiệm quốc gia Los Alamos. Nó vẫn là máy tính nhanh nhất thế giới cho đến năm 1964.

Mẫu CDC6600 ra mắt năm 1964, có thể dùng một bộ xử lý duy nhất để giải quyết 3 triệu phép tính mỗi giây. Nghe có vẻ ấn tượng, nhưng con số này chậm hơn hàng chục nghìn lần so với iPhone đời đầu.

* Tốc độc của siêu máy tính đo bằng gì?

Tốc độ của siêu máy tính được đo bằng FLOPS (floating-point operations per second - số phép tính điểm phù động mỗi giây) thay vì MIPS (million instructions per second - triệu lệnh trên giây). Tính đến năm 2015, có những siêu máy tính có thể thực hiện tới 10 triệu tỷ FLOPS, được đo bằng P (eta) FLOPS. Phần lớn siêu máy tính ngày nay chạy các hệ điều hành dựa trên Linux.

Tốc độ của các siêu máy tính trong danh sách này cũng được tính bằng petaflop, một petaflop tương đương với 10^15 (10 triệu tỷ) phép tính/giây, các bạn cứ từ từ nhân nhé.

>>> Xem thêm: Trên thực tế máy tính chỉ xử lí dữ liệu nhị phân. Giải thích tại sao người ta thường nói, xử lí thông tin bằng máy tính