Siêu máy tính

Với những kho dữ liệu và khối lượng tính toán khổng lồ như thông tin về vũ trụ, y học, hàng không, dự báo thời tiết thì bạn không thể xử lý được hết với một chiếc PC hay Laptop mặc kệ máy của bạn hiện đại nhất hiện nay. Nếu bạn dùng một chiếc PC với tốc độ  3-3,8 gigaflop ( 1 gigaflop bằng 1 tỷ phép tính trên giây) thì bạn phải cần đến vài chục năm mới xử lý khối lượng thông tin lớn như vậy.

Vậy thiết bị nào có thể xử lý được với một thời gian ngắn cho phép? Đó là những Siêu Máy Tính.

Hình 1: Siêu máy tính Nebulae - Trung Quốc

Siêu máy tính là một máy tính có khả năng và tốc độ xử lý vượt bặc đáng đến kinh ngạc.Thuật ngữ Siêu Tính Toán được dùng lần đầu trong báo New York World vào năm 1920 để nói đến những bảng tính (tabulators) lớn của IBM làm cho trường Đại học Columbia.

Trong những năm 1960, tổng công ty Control Data (CDC – Control Data Corporation ) đã cho ra những chiếc máy tính có thiết kế độc đáo và sáng tạo do Seymour Cray để đạt được hiệu suất tính toán cao.

CDC 6600, được phát hành vào năm 1964, thường được coi là siêu máy tính đầu tiên. 4 năm sau, Cray công tố chiếc 80Mhz Cray – 1 và nó trở thành một trong những chiếc máy tính thành công nhất trong lịch sử. Năm 1985, Cray – 2 ra đời và đạt tốc độ nhanh nhất mãi đến năm 1990 với 1,9 gigaflops.

Từ năm 1990 đến nay, với sự phát triển của khoa học công nghệ Siêu Máy Tính đã phát triển vượt bậc với sự cải thiện tốc độ xử lý nhanh đến chóng. Thay vì chỉ sử dụng 1 bộ vi xử lý như lúc đầu thì ngày nay Siêu Máy Tính đã sử dụng đến hàng ngàn bộ vi xử lý và đạt tốc độ nhanh nhất hiện nay là 8,162 PFLOPS ( gấp hang tỷ lần so với Cray – 2 ).

 Bạn có thể một Siêu máy tính là hệ thống gồm hàng ngàn hàng triệu những máy tính con gộp lại.

Một siêu máy tính điển hình tiêu thụ một lượng lớn năng lượng điện, gần như tất cả đều được chuyển thành nhiệt, yêu cầu làm mát. Ví dụ, Tianhe-1A tiêu thụ 4,04 Megawatt 1 giờ. Các chi phí điện và làm mát hệ thống rất đáng kể, ví dụ như 4MW $ 0.10/KWh là $ 400 một giờ hoặc khoảng $ 3,5 triệu mỗi năm, khoảng bằng lượng điện năng của 100000 hộ dân.

Vậy với mức tiêu thụ điện năng khủng khiếp như vậy thì nó có đem lại lợi ích gì cho xã hội loài người? Câu trả lời là có và rất quan trọng.

Hình 2: Siêu máy tính của trung tâm nghiên cứu Vũ trụ NASA - USA

Siêu máy tính được sử dụng cho nhiệm vụ tính toán chuyên sâu cao chẳng hạn như các vấn đề bao gồm cả vật lý lượng tử , dự báo thời tiết, nghiên cứu khí hậu, mô hình phân tử (máy tính cấu trúc và tính chất của hợp chất hóa học, sinh học phân tử, polyme, và tinh thể), mô phỏng vũ trụ và mô phỏng vật lý (chẳng hạn như mô phỏng của máy bay trong đường hầm gió, mô phỏng các vụ nổ vũ khí hạt nhân, và nghiên cứu phản ứng tổng hợp hạt nhân).

Ví dụ: Các nhà khoa học đang nghiên cứu tìm ra thuốc chữa một bệnh hiểm nghèo(như HIV/AIDS, ung thư,..). Chúng ta không thể làm thí nghiệm và thử nghiệm với hàng triệu chất trên hành tinh này để tìm ra kết quả. Vậy giải pháp ở đây là phải dựa theo các tính chất hóa học, vật lý và dùng Siêu Máy Tính để mô phỏng thí nghiệm, dự đoán kết quả. Từ đó, có thể giúp các nhà khoa học làm việc chính xác hơn, hơn tốn thời gian hơn rất nhiều.

Vì thế, sở hữu Siêu Máy Tính và khai thác được tính năng của nó sẽ đem lại lợi ích vô cùng to lớn cho đất nước.

                                                                (Theo báo cáo của S2U Group)