Trong cuộc cạnh tranh khốc liệt toàn cầu về điện toán hiệu suất cao, Nhật Bản đã khẳng định được vị thế hàng đầu bằng việc triển khai kế hoạch phát triển siêu máy tính lớp zeta. Dự án này được kỳ vọng sẽ mang lại sức mạnh tính toán vượt trội, từ đó nâng cao đáng kể năng lực cạnh tranh kinh tế của quốc gia. Tuy nhiên, một thách thức lớn đang đặt ra là Nhật Bản cần phải tìm kiếm giải pháp hiệu quả để đáp ứng nhu cầu năng lượng khổng lồ cho hệ thống này.
Nhật Bản vừa chính thức công bố kế hoạch phát triển siêu máy tính lớp zeta đầu tiên trên toàn cầu. Cỗ máy này hứa hẹn sẽ đạt tốc độ xử lý vượt trội, nhanh gấp hàng nghìn lần so với những siêu máy tính hiện tại. Đây được xem là bước tiến đáng kể trong lĩnh vực công nghệ thông tin và tính toán hiệu suất cao.
Fugaku Next là một dự án tiên phong do Bộ Giáo dục, Văn hóa, Thể thao, Khoa học và Công nghệ Nhật Bản (MEXT) đứng đầu. Với tổng khoản đầu tư vượt quá 750 triệu đô la, dự án này dự kiến sẽ chính thức đi vào hoạt động vào năm 2030, hứa hẹn mang lại những bước tiến đột phá trong lĩnh vực công nghệ và nghiên cứu.
Fugaku Next đã sẵn sàng để lập kỷ lục mới với tốc độ đạt tới zetaFLOPS, điều chưa từng có trong ngàng khoa học máy tính. Để bạn dễ hình dung, những siêu máy tính hiện hành đang hoạt động ở mức exaFLOPS, tức là khả năng thực hiện một ngàn tỷ phép toán trong một giây. Với Fugaku Next, con số này sẽ tăng vọt, cho phép máy tính thực hiện một nghìn tỷ phép toán ở cấp độ exaFLOPS mỗi giây. Sự phát triển này hứa hẹn sẽ mở ra những khả năng mới trong nghiên cứu và ứng dụng công nghệ cao.
Nhật Bản đang đứng trước những thách thức lớn khi nói đến hiệu quả năng lượng trong ngành công nghiệp game. Theo các chuyên gia, một máy tính loại Zeta, nếu áp dụng công nghệ hiện tại, có thể tiêu tốn năng lượng tương đương với sản lượng của 21 nhà máy điện hạt nhân. Việc này không chỉ đặt ra yêu cầu cấp bách về nguồn năng lượng bền vững mà còn thách thức khả năng phát triển công nghệ trong tương lai.
MEXT đang hướng tới việc khắc phục các vấn đề hiện tại bằng việc ứng dụng những công nghệ tiên tiến nhất. Sự kết hợp giữa CPU tùy chỉnh và hệ thống bộ nhớ băng thông cao sẽ là trọng tâm trong dự án lần này. Đồng thời, Fugaku Next được định hướng sẽ tương thích với cơ sở hạ tầng hiện có, mở ra khả năng hợp tác giữa Fujitsu và Viện Nghiên cứu Khoa học Máy tính RIKEN nhằm phát triển kiến trúc cho thế hệ siêu máy tính mới này.
Từ tháng 6/2020 đến tháng 6/2022, Fugaku đã chiếm vị trí siêu máy tính mạnh nhất thế giới với sức mạnh lên đến 442 petaFLOPs. Hiện tại, mặc dù không còn đứng đầu bảng xếp hạng, Fugaku vẫn giữ vững vị trí thứ 4 trong danh sách những siêu máy tính hàng đầu.
Siêu máy tính Frontier hiện đang giữ ngôi vị nhanh nhất thế giới, tọa lạc tại Phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge tại tiểu bang Tennessee, Mỹ. Với hiệu suất đáng kinh ngạc 1,206 exaflop, tương đương 1,206 nghìn tỷ phép toán mỗi giây, Frontier không chỉ là niềm tự hào công nghệ mà còn dẫn đầu bảng xếp hạng TOP500 - một danh sách được cập nhật hai lần mỗi năm. Sử dụng kiến trúc HPE Cray EX kết hợp với bộ xử lý AMD EPYC và GPU AMD Instinct, Frontier đang phục vụ cho nhiều lĩnh vực nghiên cứu khoa học khác nhau. Các nhà khoa học hiện đặt niềm tin vào siêu máy tính này cho những nghiên cứu quan trọng trong vật lý thiên văn, mô hình hóa khí hậu, khoa học vật liệu, và sự phát triển của trí tuệ nhân tạo. Frontier không chỉ là một bước tiến trong công nghệ mà còn là chìa khóa mở ra những khám phá chưa từng có trong khoa học.
Fugaku Next hứa hẹn sẽ mang đến khả năng tính toán tiên tiến vượt trội so với hệ thống Frontier. Với sức mạnh này, nó có thể thực hiện các mô phỏng toàn bộ não người và mô hình hóa những hệ thống khí hậu phức tạp. Sự gia tăng mạnh mẽ về năng lực tính toán sẽ thúc đẩy quá trình khám phá và thử nghiệm các hợp chất dược phẩm mới. Đồng thời, nó cũng giúp tạo ra các mô phỏng chính xác về cấu trúc phân tử, từ đó mở ra cơ hội phát triển những vật liệu đột phá.
Nhật Bản đã chính thức khởi động một dự án siêu máy tính đầy tham vọng, thu hút sự chú ý từ cộng đồng công nghệ toàn cầu. Sự ra mắt của siêu máy tính loại zeta không chỉ đánh dấu bước tiến lớn về công nghệ mà còn có khả năng khởi động một cuộc đua mới giữa các quốc gia trong lĩnh vực siêu máy tính. Tương tự như các cuộc cạnh tranh hiện tại về hệ thống exascale, nhiều quốc gia đã bắt đầu gia tăng ngân sách cho nghiên cứu và phát triển máy tính hiệu suất cao nhằm thu hẹp khoảng cách công nghệ. Cuộc cạnh tranh này hứa hẹn sẽ mở ra nhiều cơ hội đổi mới và phát triển trong lĩnh vực máy tính.
