Hoa Kỳ đã giành lại ngôi vương về tốc độ đáng thèm muốn trong lĩnh vực máy tính với một siêu máy tính mới cực mạnh ở Tennessee, một cột mốc quan trọng cho công nghệ, đóng vai trò quan trọng trong khoa học, y học và các lĩnh vực khác. Frontier, tên của cỗ máy khổng lồ tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Oak Ridge (Oak Ridge National Laboratory), hôm nay, 30 Tháng Năm 2022, đã được tuyên bố là chiếc máy đầu tiên chứng minh hiệu suất một nghìn tỷ thao tác mỗi giây (one quintillion operations per second) – một tỷ tỷ phép tính (a billion billion calculations) – trong một tập hợp các bài kiểm tra tiêu chuẩn được các nhà nghiên cứu sử dụng để xếp hạng siêu máy tính. Vài năm trước, Bộ Năng lượng Hoa Kỳ cam kết chi $1,8 tỷ để xây dựng ba hệ thống với hiệu suất “exascale” (tạm hiểu là siêu tốc độ) – thuật từ mà các nhà khoa học dùng.
Một số chuyên gia tin rằng Frontier chưa chắc có thể thắng trong cuộc đua exascale trước hai hệ thống ở Trung Quốc. Dù vậy, cũng chưa biết thế nào vì những người vận hành các hệ thống ở Trung Quốc đã không gửi kết quả thử nghiệm để các nhà khoa học giám sát cái gọi là Top500 (Top500 ranking).
Siêu máy tính từ lâu đã trở thành tiêu điểm trong cạnh tranh quốc tế. Những cỗ máy khổng lồ to bằng cả căn phòng, đầu tiên, được chế tạo để bẻ mã (cracking codes) và thiết kế vũ khí (designing weapons), nhưng giờ đây cũng đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển vaccine, thử nghiệm thiết kế xe hơi và lập mô hình để khảo sát biến đổi khí hậu. Lĩnh vực này nằm dưới thống trị tuyệt đối của Mỹ trong nhiều thập niên nhưng sau đó ngôi vương của Hoa Kỳ bị Trung Quốc chiếm. Một hệ thống có tên Sunway TaihuLight (“Thần Uy Thái Hồ Chi Quang”) đã được xếp hạng nhanh nhất thế giới từ năm 2016 đến năm 2018. Trung Quốc chiếm 173 hệ thống trong danh sách Top500 mới nhất, so với 126 máy ở Hoa Kỳ.
Nhật Bản là một đối thủ “nhỏ” nhưng cũng “có võ”. Một hệ thống có tên Fugaku ở Kobe đã chiếm vị trí số một vào Tháng Sáu 2020, hất đổ ngai vàng của một hệ thống IBM tại Oak Ridge. Bây giờ Frontier giật lại vương miện cho Mỹ. Hệ thống Frontier được xây dựng bởi Hewlett Packard Enterprise, sử dụng hai loại chip từ Advanced Micro Devices, nhanh hơn Fugaku gấp đôi trong các thử nghiệm được dùng bởi tổ chức Top500. Thomas Zacharia, giám đốc Oak Ridge, cho biết: “Đó là một khoảnh khắc đáng tự hào đối với quốc gia chúng ta. Nó nhắc rằng chúng ta vẫn có thể theo đuổi thứ gì đó lớn hơn”. Việc xây dựng cỗ máy siêu tốc độ Frontier, bao gồm 74 “tủ” (cabinet), mỗi tủ nặng 8,000 pound, đã trở nên khó khăn do đại dịch và các vấn đề khác do ảnh hưởng từ cuộc khủng hoảng chuỗi cung ứng.
Giới nghiên cứu Trung Quốc từng tham gia quá trình xếp hạng siêu máy tính nhưng gần đây họ tự “hạ mình” không khoe khoang trong bối cảnh Mỹ liên tục thực hiện những chiến lược kiềm hãm đà tiến công nghệ nước này, trong đó có việc gây khó khăn cho các công ty Trung Quốc mua chip dùng chế tạo siêu máy tính. Hai siêu máy tính của Trung Quốc là Sunway TaihuLight (“Thần Uy Thái Hồ Chi Quang”) như nói ở trên và Tianhe-3 (Thiên Hà) – hậu duệ của Tianhe-1A vốn từng giành vị trí số một thế giới vào năm 2010.
Trở lại với Frontier. AMD không chỉ đóng góp bộ vi xử lý mà còn cả một chip xử lý đồ họa – loại chip mà đối thủ Nvidia được xem là trùm. Hai chip AMD (tương tự loại được sử dụng cho Frontier) đã được chọn để sử dụng cho một hệ thống siêu máy tính có tên El Capitan dự kiến được lắp vào năm 2023 tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Livermore ở California. Mỹ cũng sẽ có một siêu máy tính thứ ba. Chiếc này thuộc Phòng thí nghiệm Quốc gia Argonne ở Illinois, sử dụng ba loại chip của Intel. Đáng lý nó đã ra mắt từ năm 2021 nhưng do Intel gặp một số khó khăn trong qui trình sản xuất nên cuối năm nay, theo dự kiến, nó sẽ chào sân.
