Siêu máy tính tương lai sẽ chạy nhanh gấp 500 lần hiện tại

Bằng cách kết hợp với các CPU dành cho máy chủ Xeon, các chip đa lõi của Intel sẽ xử lý song song hàng triệu luồng khiến cho tăng hiệu suất của máy tính.

Eng Lim Goh, Giám đốc công nghệ của Silicon Graphics International (SGI) hi vọng sẽ tạo ra được một siêu máy tính có tốc độ cực nhanh nhờ vào việc sử dụng kiến trúc vi xử lý đa lõi của Intel.

Knight Ferry là mẫu chip đa lõi thử nghiệm của Intel. (Ảnh: Anandtech).

Các vi xử lý dựa trên nên tảng đa lõi kết hợp với nhân x86 tiêu chuẩn và các nhân chuyên dụng sẽ giúp máy tính tăng tốc. Siêu máy tính nhanh nhất hiện nay có hiệu suất đạt 2,5 petaflop (2,5 nghìn tỷ phép tính trên một giây) nhưng các hãng vẫn cố gắng tìm cách cải thiện và gia tăng con số kể trên.

Hãng IBM tuyên bố sẽ sử dụng xung ánh sáng để tăng tốc việc truyền dữ liệu giữa các chip với nhau. Những phương pháp này sẽ giúp cho các siêu máy tính đạt hiệu suất tới hơn 1 exaflop tương đương với 1.000 petaflop cho tới trước năm 2020

Goh cho biết thêm, các bộ xử lý trung tâm CPU chuẩn x86 sẽ cần đến những vi xử lý tăng tốc đa lõi như của Intel để có được hiệu suất cao hơn. Ông chia sẻ, "công nghệ xử lý đa nhân giúp chúng tôi có được mật độ tính toán như mong muốn". Nhờ đó, hãng này có thể đưa ra các sản phẩm máy tính có hiệu suất đạt tới đơn vị exaflop cho tới năm 2018.

Các bộ xử lý đồ hoạ (GPU) đang được sử dụng để tăng thêm số phép tính trên giây thực hiện được trên CPU. Một số vi xử lý tăng tốc đạt được kết quả như mong đợi trong khi đó một số khác không làm thoả mãn bởi người dùng phải mất thời gian và tiền của cho việc chuyển đổi các ứng dụng để làm việc với vi xử lý.

Tianhe - 1A là siêu máy tính "khủng" nhất thế giới với hiệu suất cao nhất đạt 4,7 petaflop.
(Ảnh: Dv).

Kiến trúc đa lõi của Intel sẽ giải quyết vấn đề kể trên bằng cách đưa nhiều vi xử lý chuyên dụng vào trong một con chip có thể chạy các phần mềm chuẩn x86. Đây có thể được coi là câu trả lời của nhà sản xuất chip hàng đầu thế giới với các dòng GPU của nVIDIA và AMD.

Siêu máy tính "khủng" nhất thế giới có tên Tianhe-1A ở Trung Quốc được tích hợp vi xử lý với hàng nghìn nhân CPU Intel và chip xử lý đồ hoạ của nVIDIA cho hiệu suất trung bình là 2,5 petaflop. Hiệu suất cao nhất của siêu máy tính này đạt tới 4,7 petaflop.

Intel đã giới thiệu chip đã lõi thử nghiệm đầu tiên của mình vào tháng 6 năm ngoái với mã hiệu Knight Ferrry. Vi xử lý của Intel nằm trong một khay PCI Express (hệ thống card mở rộng của máy tính). Knight Ferrry có 32 lõi và các lõi CPU được kết nối với nhiều đơn vị xử lý cấu trúc véc-tơ. Mặc dù vẫn chưa đưa ra bản thương mại nhưng Intel đã đưa một số lượng nhỏ chip trên đưa tới các tổ chức hiện đang viết phầm mềm cho kiến trúc này.

John Hengeveld, Giám đốc marketing cho Data Center Group của Intel cho biết, một máy chủ Xeon với tám chip Knight Ferry có hiệu suất 7,4 teraflop. Intel dự kiến sẽ cho ra mắt bản thương mại của thế hệ chip đa lõi với 50 nhân, mã hiệu Knights Corner. Thế hệ chip này sẽ được gia công bằng công nghệ 22nm. Trong khi đó, Knight Ferry được chế tạo nhờ quy trình 45nm.