Siêu máy tính dùng để làm gì?

Siêu máy tính là một loại máy tính có sức mạnh vượt trội hơn rất nhiều so với các máy tính cá nhân ở bất kỳ thời điểm nào trong lịch sử. Có thể coi siêu máy tính là một Superman trong thế giới máy tính. Siêu máy tính không bao giờ được dùng để soạn văn bản hay chơi game mà được sử dụng để nghiên cứu khoa học, xử lý các tính toán phức tạp.

Khi công nghệ ngày càng phát triển thì siêu máy tính cùng sẽ càng “mạnh hơn, thông minh hơn”. Hiện nay, siêu máy tính có tốc độ xử lý lên tới hàng nghìn teraflop hay bằng tổng hiệu suất của 6.000 chiếc máy tính hiện đại nhất. Một teraflop tương đương với hiệu suất một nghìn tỷ phép tính/giây, còn một máy tính thông thường có tốc độ khoảng từ 3-3,8 gigaflop.

Với sức mạnh như vậy, siêu máy tính trở thành vũ khí chiến lược của mỗi quốc gia.

Hệ thống siêu máy tính của IBM.
Hệ thống siêu máy tính của IBM.

Siêu máy tính có những loại nào?

Siêu máy tính bao gồm 2 loại:

Loại thứ nhất được gọi là computer cluster - kiểu điện toán tập trung: Sử dụng một lượng lớn CPU đặt gần nhau, được kết nối với nhau nhằm tạo ra một hệ thống lớn hơn, hoàn chỉnh hơn. Những CPU này thường nằm trong nhiều máy tính giống nhau. Người ta coi cả hệ thống này như một siêu máy tính duy nhất. Loại siêu máy tính này đang chiếm hơn 80% siêu máy tính trên toàn cầu.

Loại siêu máy tính thứ hai: Sử dụng nhiều máy tính nhỏ nằm xa nhau về mặt địa lý và được kết nối với nhau thành một mạng lưới. Một máy chính (Control Node) nằm ở giữa làm nhiệm vụ điều khiển và phân bổ tác vụ cho các máy con xử lý.

Siêu máy tính Summit.
Siêu máy tính Summit.

Siêu máy tính được dùng để làm gì?

Siêu máy tính là xương sống của ngành khoa học tính toán, chúng được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như: chạy mô phỏng cho các dự án kỹ thuật lớn và các tính toán lý thuyết trong lĩnh vực vật lý; thực hiện mô phỏng quá trình chuyển hoá protein, ứng dụng trong nghiên cứu bệnh ung thư trong lĩnh vực y tế; theo dõi thị trường chứng khoán, nhằm giúp các nhà đầu tư đưa ra các quyết định đem lại nhiều lợi ích nhất trong lĩnh vực tài chính - ngân hàng…

Trong từng giai đoạn phát triển, siêu máy tính lại có thêm những mục đích sử dụng mới:

Thập niên 70, siêu máy tính được sử dụng để phân tích các dữ liệu nhằm đưa ra những dự đoán về thời tiết trong khoảng thời gian sắp tới và nghiên cứu khí động lực học, giúp chế tạo ô tô, máy bay, tên lửa vũ trụ và cả tên lửa chiến đấu.

Siêu máy tính được sử dụng để phân tích các dữ liệu nhằm đưa ra những dự đoán về thời tiết trong khoảng thời gian sắp tới

Thập niên 80, thời điểm xảy ra thảm họa hạt nhân Chernobyl và cũng là lúc Chiến tranh Lạnh với nguy cơ nổ ra chiến tranh hạt nhân diễn ra. Khi đó, người ta sử dụng siêu máy tính để tìm xác suất, và để làm mô hình giả lập chống phóng xạ.

Thập niên 90, siêu máy tính được sử dụng để phá mật mã bằng hình thức brute force, tức là liên tục thử và loại để tìm ra đáp án đúng.

Những năm 2000, người ta sử dụng siêu máy tính để lập nên mô hình 3D giả lập của một vụ thử nghiệm bom hạt nhân nhằm tính toán được thiệt hại của nó. Căn cứ vào đó, người ta đã lập nên Hiệp ước Cấm vũ khí Hạt nhân.

Siêu máy tính Thái Hồ Quang của Trung Quốc.
Siêu máy tính Thái Hồ Quang của Trung Quốc.

Mười năm sau mốc thời gian trên, siêu máy tính được con người sử dụng để thực hiện những công việc giúp họ đẩy nhanh được hàng chục năm nghiên cứu như làm mô hình giả lập môi trường lượng tử, quan sát Vũ trụ, tìm ra những phương thuốc chữa trị bệnh mới.

Và một khía cạnh khác của công nghệ, sức mạnh tính toán và phân tích dữ liệu vô song của siêu máy tính đang giúp trí tuệ nhân tạo ngày càng thông minh hơn.

Siêu máy tính ngày càng thể hiện được sức mạnh và tầm quan trọng của mình. Nó đang được con người tận dụng sức mạnh triệt để trong khoa học.

Thứ Sáu, 05/07/2019 07:54
54 👨 4.071