Gần đây, Trung Quốc đang trở thành cái tên mới nổi trong cộng đồng siêu máy tính, cả về phần cứng và phần mềm. Tính đến tháng 10 năm nay, ít nhất hai siêu máy tính của Trung Quốc đã vượt qua giới hạn exascale – nhanh hơn nhiều lần so với các siêu máy tính mạnh nhất hiện nay.
Đặc biệt mới đây, các nhà nghiên cứu Trung Quốc đã đăng tải kết quả thử nghiệm cho biết, một trong hai siêu máy tính nói trên, Sunway Oceanlite của Trung tâm Nghiên cứu Quốc gia về Công nghệ và Kỹ thuật Máy tính Song song (NRPCC), đã giành được Giải thưởng Gordol Bell, một giải thưởng dành cho các hệ thống siêu máy tính được Nhanh hơn hàng triệu lần so với một siêu máy tính nổi tiếng khác của Mỹ là siêu máy tính Summit.
Cụ thể, để nhận được Gordon Bell, một hệ thống phải giả lập bảng mạch Sycamore 53-qubit – kiến trúc máy tính lượng tử được Google giới thiệu cách đây vài năm. Siêu máy tính Sunway Oceanlite đã làm được điều này chỉ trong 304 giây. Trong khi đó, theo ước tính của nhóm nghiên cứu từ Phòng thí nghiệm Quốc gia Oak Ridge (ORNL) của Mỹ, siêu máy tính của Mỹ có thể mất tới 10.000 năm để thực hiện mô phỏng này – chậm hơn hàng nghìn lần so với mức trung bình. gấp triệu lần so với các đối thủ đến từ Trung Quốc.
Nhưng hóa ra, tốc độ nhanh hơn không có nghĩa là siêu máy tính của Trung Quốc thực sự mạnh hơn siêu máy tính của Mỹ, sự khác biệt nằm ở độ chính xác khi thực hiện phép tính đó.
Sự thật đằng sau tốc độ nhanh hơn đối thủ hàng triệu lần
Thay vì tốc độ xung nhịp được tìm thấy trên các bộ xử lý thông thường, phép đo hiệu suất của siêu máy tính được đo bằng các phép toán dấu phẩy động có độ chính xác kép (64-bit) mỗi giây (hay FLOPS – viết tắt của phép toán dấu phẩy động mỗi giây), hoặc FP64 FLOPS, được đo bằng điểm chuẩn LINPACK.
Nếu bộ xử lý có thể thực thi FLOPS với độ chính xác kém hơn, thời gian tính toán sẽ được rút ngắn đáng kể, vì vậy tiêu chuẩn chung để đo hiệu suất siêu máy tính là chỉ số FP64 FLOPS đạt được trong bài viết này. điểm chuẩn LINPACK.
Đó là cách mà siêu máy tính của Trung Quốc có thể thực hiện tính toán mô phỏng trong thời gian rất ngắn so với đối thủ. Theo trang tin NextPlatforms, các kỹ sư Trung Quốc đã giảm độ chính xác của phép tính, từ độ chính xác kép (64-bit) xuống độ chính xác đơn (32-bit). Điều này giúp siêu máy tính Trung Quốc thực hiện phép tính trên trong thời gian ngắn – tương tự như thủ thuật khi đo điểm chuẩn máy tính PC.
Dmitry Liakh, một nhà phát triển từ ORNL, cho biết: “Trong công trình được Gordon Bell chứng nhận, các nhà nghiên cứu Trung Quốc giới thiệu một quy trình thiết kế có hệ thống, bao gồm các thuật toán, khả năng tính toán song song và kiến trúc cần thiết để mô phỏng … Hệ thống mô phỏng của họ đạt được hiệu suất 1,2 EFLOPS (mỗi EFLOPS tương đương với 1 tỷ tỷ phép toán dấu chấm động mỗi giây) với độ chính xác đơn hoặc 4,4 EFLOPS với độ chính xác hỗn hợp, sử dụng 41, 9 triệu hệ số Sunway. “
Theo ước tính của Chương trình Thông tin Công nghệ Châu Á (ATIP), hiệu suất ổn định của siêu máy tính Sunway Oceanlite vào khoảng 1050 PFLOPS (1,05 EFLOPS). Với mức hiệu suất này, Sunway Oceanlite là hệ thống siêu máy tính mạnh thứ hai ở Trung Quốc, sau siêu máy tính Tianhe-3, được đặt tại Trung tâm Siêu máy tính Quốc gia ở Quảng Châu, Trung Quốc. Theo ước tính của ATIP, hiệu suất ổn định của Tianhe-3 nằm ở mức 1300 PFLOPS (1,3 EFLOPS).
Điểm số của hai siêu máy tính này cao hơn rất nhiều so với siêu máy tính Summit của Mỹ khi chỉ đạt 200 PFLOPS khi chấm điểm chuẩn theo LINPACK. Tuy nhiên, điều đáng chú ý là những siêu máy tính mới này của Trung Quốc không đăng điểm chuẩn của mình trên các trang chuyên như Top500.org mà lại đăng kết quả của Gordon Bell – nơi chúng thực hiện thủ thuật. để có hiệu suất cao hơn.
Tham vọng siêu máy tính của Trung Quốc
Mặc dù đánh lừa khả năng mô phỏng của Sycamore là đáng trách, nhưng nó cũng cho thấy rằng hệ thống Sunway Oceanlite có khả năng thực hiện tới 1,2 EFLOPS FP32 trong thuật toán cụ thể này. Điều này đặt ra một câu hỏi khác về hiệu suất của nó: Tại sao một hệ thống siêu máy tính đạt 1,05 EFLOPS FP64 trong một điểm chuẩn lại chỉ đạt 1,2 EFLOPS FP32 trong một điểm chuẩn khác? .
Những con số không nhất quán về hiệu suất hệ thống của Sunway Oceanlite khiến người ta nghi ngờ liệu điểm chuẩn LINPACK về hiệu suất của Tianhe-3, siêu máy tính hàng đầu của Trung Quốc hiện nay, có chính xác hay không?
Mặc dù các công ty Trung Quốc có thể thiết kế phần cứng siêu máy tính với hiệu suất Petascale, nhưng có vẻ như hệ thống exascale với mức tiêu thụ điện năng hợp lý là điều khó xảy ra. Mặc dù vậy, ngay cả khi các bộ vi xử lý và máy gia tốc của Trung Quốc không nhanh bằng đối thủ, họ vẫn có thể sản xuất hàng loạt và tạo ra các hệ thống siêu máy tính với hiệu suất mạnh mẽ hơn, bất kể mức tiêu thụ năng lượng.
Thách thức lớn nhất hiện nay đối với tham vọng này là việc các nhà sản xuất siêu máy tính Sunway và Phytium đều nằm trong danh sách đen của Mỹ, gây khó khăn cho việc phát triển và chế tạo các bộ vi xử lý mới. khó hơn trước rất nhiều.
Tham khảo TomsHardware
