Siêu máy tính mới của Mỹ có thể thực hiện 20 tỷ phép tính mỗi giây, được sử dụng để khám phá bộ não và phát hiện ra thuốc

[Đoàn Thúy Hà]

Những điểm chính:

• Phòng thí nghiệm quốc gia Argonne ở Hoa Kỳ đang triển khai Aurora, một siêu máy tính mới có thể thực hiện 20 tỷ phép tính mỗi giây và được sử dụng để khám phá bên trong bộ não cũng như phát triển các loại thuốc và pin mới.
• Mặc dù chỉ mới hoạt động một phần nhưng Aurora đã là siêu máy tính mạnh thứ hai thế giới, chỉ đứng sau Frontier tại Phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge ở Hoa Kỳ.
• Phòng thí nghiệm quốc gia Argonne cho biết Aurora dự kiến sẽ hoạt động hoàn toàn vào năm 2024.

Tại trung tâm dữ liệu ngoại ô Chicago, nơi đặt Phòng thí nghiệm quốc gia Argonne của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ, Intel và HP đang triển khai những siêu máy tính mạnh nhất thế giới. Siêu máy tính này sẽ có thể thực hiện 20 tỷ phép tính mỗi giây và có thể được sử dụng để phân tích các kết nối trong não và giúp thiết kế loại pin sạc nhanh hơn và có phạm vi hoạt động dài hơn.

Hàng nghìn tấn nước tuần hoàn qua đường ống để ngăn siêu máy tính Aurora của Phòng thí nghiệm quốc gia Argonne quá nóng
Siêu máy tính này có tên là Aurora, to bằng hai sân tennis và nặng 600 tấn, được kỳ vọng sẽ trở thành siêu máy tính đầu tiên trên thế giới thực hiện 20 tỷ phép tính mỗi giây ở hiệu suất cao nhất. Hiệu suất cực cao của nó, cùng với trí tuệ nhân tạo, sẽ được sử dụng để nghiên cứu ung thư, phản ứng tổng hợp hạt nhân, vắc xin, biến đổi khí hậu, tiền điện tử, vũ trụ học cũng như các ngành khoa học và công nghệ phức tạp khác.
Không giống như các máy tính thông thường, những chiếc máy hiệu suất cao này phải mất hàng tháng mới có thể trực tuyến hoàn toàn. Phòng thí nghiệm quốc gia Argonne cho biết Aurora dự kiến sẽ hoạt động hoàn toàn vào năm 2024.

Siêu máy tính Aurora sẽ có thể cải thiện độ chính xác của dự đoán biến đổi khí hậu.
Hôm thứ Hai, danh sách xếp hạng siêu máy tính Top500 cho biết các thử nghiệm cho thấy dù Aurora chỉ mới hoạt động một phần nhưng nó đã là siêu máy tính mạnh thứ hai trên thế giới. Siêu máy tính Frontier của Phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge đã được đưa vào hoạt động vào năm ngoái và là siêu máy tính đầu tiên có khả năng thực hiện các phép toán exascale. Top500 cho biết Aurora có khả năng "vượt qua Frontier một khi được triển khai".
Nhiều siêu máy tính mạnh mẽ này sẽ sớm ra mắt. Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore ở California đang chi 600 triệu USD để xây dựng El Capitan, siêu máy tính có khả năng thực hiện các phép toán exascale, dự kiến
sẽ được đưa vào sử dụng vào năm tới và cuối cùng có thể vượt qua sức mạnh tính toán của Aurora.
Giám đốc điều hành Tesla Elon Musk cho biết công ty đang chi hơn 1 tỷ USD để chế tạo siêu máy tính mang tên Dojo.

Đây là một phần của Trung tâm Dữ liệu Siêu máy tính Phòng thí nghiệm Quốc gia Argonne.
Đằng sau khả năng tính toán mạnh mẽ của Aurora là hơn 60.000 đơn vị xử lý đồ họa (GPU). Để so sánh, Frontier có gần 40.000 GPU.
Kiến trúc sư trưởng của Intel Olivier Franza cho biết dung lượng bổ sung mang lại cho Aurora bộ nhớ nhiều hơn khoảng 70% so với Frontier và bộ nhớ bổ sung sẽ cho phép nó "giải quyết các vấn đề mà các máy khác không thể làm được". Các nhà nghiên cứu gần đây đã sử dụng Aurora để sàng lọc 22 tỷ phân tử thuốc mỗi giờ, đẩy nhanh việc phát hiện ra các loại thuốc tiềm năng.
Franza cho biết bộ nhớ bổ sung cũng sẽ cho phép Aurora xử lý các mô hình ngôn ngữ lớn nhất. Nó cũng có thể lập bản đồ các kết nối trong não, một nhiệm vụ phức tạp đến mức ngay cả Aurora cũng phải mất nhiều thời gian để hoàn thành.
Siêu máy tính này sẽ có thể cải thiện đáng kể độ tin cậy của các dự đoán về biến đổi khí hậu. Rao Kotamarthi, nhà khoa học môi trường cấp cao tại Phòng thí nghiệm quốc gia Argonne, cho biết bằng cách chạy hàng nghìn kịch bản khí hậu sử dụng hàng tỷ thông số, các nhà dự báo thời tiết sẽ có thể dự đoán chính xác hơn tác động ngày càng tăng của thời tiết đối với thế giới. chẳng hạn như nhà máy điện hoặc cơ sở quân sự, cung cấp ước tính chính xác hơn về tác động của lũ lụt, cháy rừng hoặc bão.

Phòng thí nghiệm quốc gia Argonne có kế hoạch sử dụng robot để tiến hành thí nghiệm trong phòng thí nghiệm tự động.
Ngoài siêu máy tính, các nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm quốc gia Argonne đang triển khai các phòng thí nghiệm tự động hóa cho phép máy tính sử dụng robot để tự động tiến hành các thí nghiệm. Họ có thể phân tích kết quả và sửa đổi thí nghiệm, đẩy nhanh quá trình nghiên cứu.
Rick Stevens, phó giám đốc phòng thí nghiệm về máy tính, khoa học môi trường và đời sống tại Phòng thí nghiệm quốc gia Argonne, cho biết cuối cùng, các chương trình trí tuệ nhân tạo chạy trên Aurora sử dụng các phòng thí nghiệm tự động có thể hoạt động nhanh hơn nhiều và ít bị ràng buộc bởi con người hơn.

Aurora có thể hoạt động giống như các nhà khoa học của con người, chỉ nhanh hơn.
Venkat Srinivasan, nhà khoa học hàng đầu về pin tại Phòng thí nghiệm quốc gia Argonne, cho biết một trong những nhiệm vụ đầu tiên của siêu máy tính sẽ là giúp thiết kế và sản xuất pin có dung lượng lớn hơn và sạc nhanh hơn. Thay vì thử nghiệm các thành phần hóa học mới của pin trong phòng thí nghiệm, các nhà khoa học có thể sử dụng Aurora để mô phỏng hàng tỷ kết hợp ở tốc độ cao, cung cấp cho các nhà khoa học những hiểu biết mới về các công nghệ đột phá tiềm năng.