Đây là chiếc máy tính nhanh nhất thế giới được dùng để thử nghiệm... vũ khí hạt nhân

Trong bài viết này, chúng ta sẽ ghé thăm phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore để có cái nhìn rõ nét về siêu máy tính El Capitan, dự kiến sẽ bắt đầu nghiên cứu vũ khí hạt nhân vào tháng 3.

Siêu máy tính El Capitan sẽ là một bước tiến vô cùng mới của chính phủ Mỹ trong bước đầu áp dụng công nghệ thông tin lên vũ khí hạt nhân, liệu rằng với sự hỗ trợ của siêu máy tính, kết quả thu được sẽ là gì? Cùng Sforum tham khảo bài viết này nhé.

Nhiệm vụ tối quan trọng từ chiếc máy tính có giá 600 triệu đồng

Ngay khi bước vào phòng, tác giả đã nghe thấy tiếng "vo ve" từ hệ thống quạt, hệ thống làm mát và thiết bị điện chuyên dụng chạy không ngừng nghỉ để phục vụ cho một cỗ máy khổng lồ với 11 triệu lõi điện toán.

Tuần này, chúng ta đã được chứng kiến một cảnh hiếm hoi về El Capitan, siêu máy tính nhanh nhất thế giới. Nó được đặt bên trong Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore ở California, nơi cỗ máy trị giá 600 triệu đô la này liên tục tiêu thụ chất làm mát dạng lỏng và điện.

Trên thực tế, máy tính chạy Linux này lớn đến mức cần 5 đến 9 triệu gallon nước mỗi ngày để giúp làm mát. El Capitan cũng cần khoảng 30 megawatt điện - hoặc gấp khoảng ba lần lượng điện mà thành phố Livermore, California sử dụng.

Tất cả sức mạnh tính toán đó hứa hẹn sẽ được đền đáp bằng cách giải phóng các nghiên cứu tiên tiến và thậm chí củng cố an ninh quốc gia Hoa Kỳ. "Chúng ta đang sống cho những ngày như ngày hôm nay", Lisa Su, Tổng giám đốc điều hành của AMD, một nhà cung cấp chính cho El Capitan, cho biết tại sự kiện khánh thành siêu máy tính.

El Capitan được lên kế hoạch thực hiện một nhiệm vụ vô cùng quan trọng: Vào tháng 3, nó sẽ bắt đầu tiến hành nghiên cứu vũ khí hạt nhân như một phần trong mục tiêu của Hoa Kỳ nhằm duy trì kho vũ khí hạt nhân của mình.

Hoa Kỳ không còn tiến hành các cuộc thử nghiệm bom hạt nhân trong thế giới thực nữa. Thay vào đó, họ dựa vào các siêu máy tính để chạy các phép tính phức tạp mô phỏng các vụ nổ hạt nhân từ kho vũ khí cũ kỹ hiện nay. Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore cũng là nơi đặt Sierra, một siêu máy tính khổng lồ khác từng đạt đỉnh là siêu máy tính nhanh thứ hai thế giới vào năm 2018.

El Capitan có hiệu năng của 1 triệu flagship smartphone

Ban đầu thì chiếc máy tính này cũng tiến hành các mô phỏng vũ khí hạt nhân như những gì mà El Capitan được giao phó, nhưng vào năm 2019, Bộ Năng lượng Hoa Kỳ đã công bố kế hoạch xây dựng một siêu máy tính "exascale" mạnh hơn để giúp đưa các mô phỏng vũ khí hạt nhân lên một tầm cao mới.

Kết quả là El Capitan mạnh hơn Sierra hơn 20 lần. Cụ thể, máy mới có thể đạt hiệu suất 2,79 exaFLOPs hoặc 2,79 tỷ tỷ phép tính mỗi giây, tương đương với hiệu năng của khoảng 1 triệu điện thoại thông minh hàng đầu hiện nay.

Mặc dù sức mạnh tính toán cao hơn rất nhiều, El Capitan không yêu cầu mở rộng theo cấp số nhân về kích thước hoặc mức tiêu thụ điện năng. Tương tự như Sierra, máy chỉ chiếm một phòng duy nhất trong tòa nhà phòng thí nghiệm, trải dài một khu vực trong nhà có kích thước bằng một sân bóng rổ.

Kích thước của máy phản ánh chiều dài mà Phòng thí nghiệm Lawrence Livermore và các đối tác của mình, HPE và AMD, đã dành để ưu tiên hiệu quả trong khi đưa công nghệ máy chủ ngày nay đến giới hạn. Marvin Adams, Phó quản trị viên Chương trình Quốc phòng tại Cơ quan An ninh Hạt nhân Quốc gia Hoa Kỳ cho biết: "Thật đáng kinh ngạc khi có thể nhồi nhét lượng sức mạnh tính toán đó vào không gian đó".

Thì ra siêu máy tính cũng sử dụng chip AMD giống như "mình"

Để so sánh, Adams cho biết việc sao chép sức mạnh của El Capitan vào những năm 1990 sẽ cần "nửa triệu" siêu máy tính tiên tiến và nhiều điện hơn so với khả năng tạo ra của Hoa Kỳ. "Và sẽ cần đến vài trăm dặm vuông", ông nói.

El Capitan trông không giống một chiếc PC dành cho người tiêu dùng chút nào. Nó bao gồm nhiều giá đỡ máy chủ, khiến cho chiếc máy trông giống như một cột khối đen. Tuy nhiên, nó có bao gồm các thành phần từ AMD, một nhà cung cấp chính cho cả PC dành cho người tiêu dùng và chip cấp doanh nghiệp.

Tương tự như một trung tâm dữ liệu, hệ thống điện toán của El Capitan được chứa bên trong các hàng và hàng lưỡi máy chủ, mang theo APU Instinct MI300A của AMD. Con chip này nổi bật vì có cả CPU và GPU trên cùng một gói, giúp tăng mật độ bóng bán dẫn.

Theo AMD, việc tích hợp các thành phần là rất quan trọng để giúp El Capitan cải thiện hiệu quả của nó. Việc tách CPU và GPU trên một cỗ máy khổng lồ như vậy có nguy cơ làm tăng nhu cầu năng lượng trong khi tăng kích thước và chi phí của nó.

Giám đốc điều hành của AMD cũng tiết lộ rằng El Capitan ban đầu không được cho là sử dụng APU của công ty, tích hợp các thành phần CPU, GPU và bộ nhớ lên trên nhau, tương tự như công nghệ xếp chồng chip 3D của hãng dành cho bộ xử lý Ryzen.

El Capitan đích thực là một "canh bạc" từ nhóm phát triển

Kim Budil, giám đốc Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore cho biết, toàn bộ năng lượng cho El Capitan đều đến từ hệ thống lưới điện địa phương. Phải mất tám năm dài để phát triển siêu máy tính, hiện đang ở "chế độ truy cập sớm" và đã cho thấy nó có thể chạy mô phỏng 3D các ứng dụng vật lý chính xác hơn và với các chi tiết tốt hơn so với các hệ thống khác.

Teresa Bailey, phó giám đốc chương trình vật lý tính toán và mô phỏng vũ khí tại phòng thí nghiệm cho biết: "Máy đang chạy các phép tính ở các con số và mức độ tự do mà chúng tôi chưa từng thấy trước đây".

Budil cho biết về những lợi ích của việc sử dụng siêu máy tính mạnh hơn: "Bạn sẽ có được nhiều vật lý hơn hoặc vật lý (mô phỏng) tốt hơn". "Bạn sẽ có được độ phân giải cao hơn, độ phân giải tốt hơn. Bạn có thể có nhiều mô phỏng hơn. Và với El Cap, nó sẽ cung cấp cho chúng ta cả ba điều đó".

Đây là danh sách top những chiếc siêu máy tính có hiệu năng khủng nhất và không đâu khác chính El Capitan nằm ở vị trí đầu tiên. Trong đó, Hoa Kỳ có bốn siêu máy tính nhanh nhất, mặc dù máy tính exascale của Trung Quốc có thể còn nhanh hơn. Tuy nhiên, tác giả không biết chắc chắn vì quốc gia này đã chọn bảo mật toàn vẹn mọi thông tin chi tiết về những dự án siêu máy tính của đất nước này.

El Capitan còn có nhiều khả năng lẫn tiềm năng khác

Ngoài mô phỏng vũ khí hạt nhân, El Capitan còn được trang bị nhiều khả năng hơn nữa. Theo như một nhiên cứu được thực hiện trên hệ thống "anh chị em" lớn nhất của El Capitan, Tuolumne, máy còn có được hỗ trợ để thực hiện những dự án tuyệt mật khác, như tính toán năng lượng nhiệt hạch, biến đổi khí hậu, khám phá, thử nghiệm thuốc điều trị ung thư và cùng với đó là thêm nhiều lĩnh vực khác được công chúng quan tâm.

Giống như Tuolumne, hệ thống "anh chị em" cũng có kích thước nhỏ hơn El Capitan - RZAdams cũng sẽ hỗ trợ siêu máy tính hỗ trợ cả nhiệm vụ vũ khí và phi vũ khí. Cả hai hệ thống đều được mua theo hợp đồng El Capitan và đến vào năm 2024.

Bởi vì phần lớn bộ vi xử lý được sử dụng đều đến từ AMD, với việc nhà sản xuất chip điện tử này hướng tới AI nhiều hơn trong tương lai thì cá nhân mình cũng khá tò mò nếu các ứng dụng AI cũng được triển khai tích hợp trên siêu máy tính này thì sao nhỉ? Có lẽ sẽ rất thú vị đó.

Tạm kết

Trên đây là tất tần tật những thông tin về El Capitan - siêu máy tính nhanh và mạnh nhất ở thời điểm hiện tại, với sứ mệnh mô phỏng lại toàn bộ vụ nổ hạt nhân trong môi trường không gian ảo. Đây được cho là một phương án an toàn, hiện đại cũng như là ít tốn kém hơn so với việc thử nghiệm hàng loạt các vụ nổ ngoài đời với sức công phá hàng kilomet.

Nguồn: PC Mag

Xem thêm:

• Điểm mặt các sản phẩm ra mắt như những quả "bomb" nhưng cuối cùng chẳng thấy phát nổ
• Bài viết chuyên mục Khám phá

Thay vì sắm cho mình một chiếc siêu máy tính giá 600 triệu đô, mời bạn tham khảo những mẫu laptop AI thế hệ mới nhất cũng vô cùng thông minh và mạnh mẽ tại CellphoneS dưới đây nhé.