Bảng xếp hạng siêu máy tính Top500 được công bố hai lần mỗi năm, vào cuối tháng 5 hoặc đầu tháng 6 và tháng 11. Siêu máy tính (supercomputer) là hệ thống khổng lồ, có sức mạnh tính toán gấp hàng triệu lần thiết bị thông thường trong việc giải quyết các vấn đề phức tạp của thế giới. Chúng được ứng dụng vào nhiều lĩnh vực như mô phỏng các vụ thử tên lửa hạt nhân, dự báo thời tiết, nghiên cứu khí hậu, kiểm tra sức mạnh mã hóa của máy tính.
Frontier (Mỹ)
Hệ thống Frontier tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Oak Ridge của Mỹ trở thành siêu máy tính đầu tiên vượt ngưỡng một tỷ tỷ phép tính mỗi giây từ năm ngoái. Cỗ máy do Bộ Năng lượng Mỹ chế tạo đã truất ngôi hệ thống Fugaku của Trung tâm Khoa học Tính toán Riken Nhật Bản trước đó.
Hàng nghìn chip và ống dẫn nước làm mát bên trong siêu máy tính Frontier. Ảnh: ORNL
Trong bài kiểm tra điểm chuẩn, Frontier đạt 1,19 exaflop, tức 1,19 tỷ tỷ phép tính mỗi giây. Hệ thống được phát triển trên nền tảng CrayEX của công ty HP, chứa 9.400 bộ xử lý AMD EPYC 64C 2 GHz cùng 37.000 GPU AMD Instinct 250X, đặt trong 74 tủ linh kiện, mỗi tủ nặng hơn 3.600 kg.
Fugaku (Nhật Bản)
Trước khi bị Frontier vượt lên giữa năm 2022, Fugaku giữ ngôi siêu máy tính mạnh nhất thế giới từ 2020. Hệ thống do Fujitsu và Viện nghiên cứu Riken hợp tác phát triển, đạt tốc độ 442 petaflop (442 triệu tỷ phép tính mỗi giây), từng được sử dụng để nghiên cứu Covid-19 năm 2021.
Siêu máy tính Fugaku. Ảnh: Hpcwire
Fugaku cũng được ứng dụng trong công nghiệp. Tập đoàn Kawasaki dùng siêu máy tính để mô phỏng và đánh giá khả năng tiết kiệm nhiên liệu và tốc độ của máy bay. Hãng sản xuất DMG Mori Seiki cũng sử dụng Fugaku trong việc thử nghiệm, đánh giá quá trình gia công sản phẩm với thời gian 10 phút, thấp hơn nhiều so với mức 8 tiếng trước đây.
Lumi (Phần Lan)
Một góc siêu máy tính Lumi. Ảnh: Techradar
Lumi là siêu máy tính mạnh nhất châu Âu và thứ ba thế giới với khả năng tính toán đạt 309 petaflop. Hệ thống sử dụng hoàn toàn phần cứng do AMD cung cấp, được ứng dụng trong các lĩnh vực như biến đổi khí hậu, y học, trí tuệ nhân tạo và máy tính lượng tử.
Leonardo (Italy)
Siêu máy tính Leonardo. Ảnh: Leonardo
Siêu máy tính đặt tại thành phố Bologna đạt sức mạnh tính toán 238,7 petaflop. Hệ thống sử dụng chip Xeon Platinum 8358 32C của Intel cùng chip xử lý A100 và HDR100 từ Nvidia. Leonardo hoạt động từ tháng 11/2022, chi phí xây dựng 240 triệu USD. Phần mềm vận hành cỗ máy do Intel và Nvidia đảm nhiệm.
IBM Summit (Mỹ)
Siêu máy tính Summit. Ảnh: CNBC
Trải rộng trên khu vực lớn bằng hai sân tennis, siêu máy tính Summit cũng nằm ở Phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge, đạt hiệu suất trung bình 148,6 petaflop và tối đa 200 petaflop. Hệ thống của IBM nặng tổng cộng 340 tấn, được trang bị 9.216 bộ vi xử lý trung tâm IBM Power9 22 lõi, 27.648 bộ xử lý đồ họa Nvidia Tesla V100 và cần 15.000 lít nước mỗi phút để làm mát.
Siêu máy tính này từng đứng ở vị trí số một thế giới năm 2018 và 2019.
IBM Sierra (Mỹ)
Siêu máy tính Sierra. Ảnh: Business Insider
Một hệ thống khác của IBM hiện giữ vị trí thứ sáu với sức mạnh tính toán 94,6 petaflop. Sierra sử dụng kết hợp các mẫu chip xử lý do IBM và Nvidia cung cấp, được đặt tại thành phố Livermore, California. Vị trí cao nhất của Sierra là đứng thứ hai vào năm 2018 và 2019.
Sunway TaihuLight (Trung Quốc)
Siêu máy tính Sunway TaihuLight. Ảnh: AP
Được đặt tại Trung tâm nghiên cứu quốc gia về kỹ thuật và công nghệ máy tính song song (NRCPC) ở thành phố Vô Tích, Sunway TaihuLight có sức mạnh tính toán 93 petaflop. Hệ thống sử dụng 40.960 bộ vi xử lý SW26010 64-bit RISC dựa trên kiến trúc Sunway, mỗi chip chứa 256 lõi xử lý và thêm bốn lõi phụ để quản lý hệ thống, nâng tổng số lõi xử lý lên 10.649.600 trên toàn hệ thống.
Perlmutter (Mỹ)
Siêu máy tính Perlmutter. Ảnh: HPE
Perlmutter được xây dựng bởi HPE, đạt sức mạnh tính toán 70,87 petaflop, dùng chip AMD kết hợp Nvidia. Siêu máy tính này đang được đặt tại Trung tâm Máy tính Khoa học Nghiên cứu Năng lượng Quốc gia Mỹ (NERSC), được Bộ Năng lượng Mỹ sử dụng cho mô phỏng phản ứng hạt nhân, dự báo khí hậu, nghiên cứu sinh học.
Selene (Mỹ)
Siêu máy tính Selene. Ảnh: Nvidia
Selene được xây dựng năm 2020 bởi Nvidia nhằm phục vụ nghiên cứu Covid-19, được đặt tại trụ sở của Nvidia ở Sunnyvale, California. Hệ thống chủ yếu sử dụng chip AMD và Nvidia, đạt sức mạnh 63,46 petaflop.
Tianhe-2A (Trung Quốc)
Siêu máy tính Tianhe-2A của Trung Quốc. Ảnh: NUDT
Tianhe-2A đặt tại Trung tâm siêu máy tính quốc gia NUDT ở thành phố Quảng Châu. Hệ thống được phát triển bởi một nhóm 1.300 nhà khoa học và kỹ sư Trung Quốc, từng giữ vị trí mạnh nhất thế giới vào các năm 2013, 2014 và 2015.
Dự án Top500 về siêu máy tính được thực hiện thường niên từ năm 1993 bởi các chuyên gia tên tuổi như Jack Dongarra của Đại học Tennessee; Knoxville, Erich Strohmaier và Horst Simon của Trung tâm Máy tính khoa học nghiên cứu năng lượng Mỹ; Hans Meuer của Đại học Mannheim... Bảng xếp hạng tháng 6 và tháng 11 thường được công bố online hoặc tại Hội nghị Siêu máy tính quốc tế và Hội nghị Siêu máy tính ACM/IEEE.
