Những siêu máy tính bí ẩn của Trung Quốc

Vai trò của các siêu máy tính

Trong nhiều thập kỷ qua, các nhà khoa học Mỹ và Trung Quốc đã cùng nhau chế tạo siêu máy tính, những cỗ máy có kích thước bằng sân tennis và đóng vai trò quan trọng để cải thiện trí tuệ nhân tạo (AI), phát triển vắc xin và dự báo bão.

Song, trong bối cảnh Mỹ cố gắng cản trở tiến bộ công nghệ của Trung Quốc, các nhà khoa học Trung Quốc đang ngày càng trở nên bí mật hơn. Họ gần đây còn ngừng tham gia một diễn đàn siêu máy tính quốc tế.

Sự thoái lui của Trung Quốc đánh dấu chấm hết cho một giai đoạn hợp tác và là khởi đầu cho một thời kỳ chia rẽ. Các nhà khoa học phương Tây cho rằng tình trạng chia rẽ đó sẽ làm chậm sự phát triển của AI và nhiều công nghệ khác.

Thái độ dè dặt của Trung Quốc cũng khiến chính phủ Mỹ khó trả lời câu hỏi mà họ đánh giá là rất quan trọng với an ninh quốc gia: Liệu Mỹ hay Trung Quốc có siêu máy tính mạnh hơn?

Siêu máy tính đã trở thành trọng tâm của cuộc chiến tranh lạnh về công nghệ giữa hai siêu cường. Nước nào có siêu máy tính mạnh hơn có thể nắm giữ lợi thế lớn hơn trong việc phát triển vũ khí hạt nhân và các công nghệ quân sự khác.

“Nếu đối phương có thể sử dụng siêu máy tính để mô phỏng và phát triển máy bay chiến đấu hoặc vũ khí tốt hơn bạn 20% hoặc thậm chí chỉ 1% về tầm bắn, tốc độ và độ chính xác, họ sẽ nhắm mục tiêu vào bạn trước tiên...”, ông Jimmy Goodrich, cố vấn cấp cao tại viện chính sách Rand, cảnh báo.

Diễn đàn mà Trung Quốc vừa ngừng tham gia có tên Top500, tổ chức xếp hạng 500 siêu máy tính nhanh nhất thế giới. Mặc dù bảng xếp hạng mới nhất được công bố vào tháng 6 cho biết ba siêu máy tính nhanh nhất thế giới đều ở Mỹ, thực tế có lẽ lại khác.

Chia sẻ với Wall Street Journal, ông Jack Dongarra, người đồng sáng lập Top500, cho biết: “Người Trung Quốc có những cỗ máy nhanh hơn. Họ chỉ không gửi kết quả mà thôi”.

Các siêu máy tính mạnh nhất hiện nay được cấu thành bởi hàng chục nghìn chip máy tính tiên tiến. Vào năm 2015, Mỹ đã công bố hạn chế mới, khiến các siêu máy tính Trung Quốc khó tiếp cận với chip Intel và phần cứng khác của Mỹ.

Khoảng 4 năm sau, chính quyền cựu Tổng thống Donald Trump ban hành chính sách hạn chế xuất khẩu nghiêm ngặt hơn. Chính quyền Tổng thống Joe Biden tiếp tục siết chặt các hạn chế đó.

Ông Dongarra và các nhà nghiên cứu khác cho biết họ tin rằng Bắc Kinh lo lắng Mỹ có thể mạnh tay hơn nếu họ khoe khoang nhiều hơn về công nghệ siêu máy tính của mình.

Theo các chuyên gia, Trung Quốc sẽ khó duy trì vị thế dẫn đầu về siêu máy tính nếu không có những con chip tiên tiến nhất, mà rất nhiều trong số đó do gã khổng lồ Nvidia sản xuất.

Nếu không có những con chip đó, Trung Quốc sẽ phải tìm kiếm một giải pháp khác, chẳng hạn như kết hợp hàng trăm nghìn con chip thế hệ cũ ngốn điện năng nhiều hơn.

Ông Goodrich cho biết trong thời đại AI chiếm sóng như hiện nay, việc khó tiếp cận với những con chip hiện đại sẽ buộc Trung Quốc phải lựa chọn xem siêu máy tính của họ cần tập trung vào những lĩnh vực nào.

Sự trỗi dậy của siêu máy tính Trung Quốc

Siêu máy tính xuất hiện từ những năm 1960, khi các cơ quan chính phủ Mỹ bắt đầu thiết kế những cỗ máy có khả năng xử lý đồng thời lượng dữ liệu khổng lồ nhằm giải quyết những vấn đề mà các máy tính yếu hơn không thể.

Mục đích của siêu máy tính bây giờ cũng tương tự: mô phỏng vụ nổ vũ khí hạt nhân, mô hình hoá khí hậu và giải quyết các câu đố khoa học lớn khác.

Top500 ra đời vào năm 1993 khi ông Dongarra - giáo sư Đại học Tennessee - và các đồng nghiệp người Đức đưa một bài toán cho các siêu máy tính, sau đó xếp hạng chúng theo thời gian bài toán được giải.

Việc tham gia vào danh sách là tự nguyện. Ông Dongarra ước tính khoảng 50 siêu máy tính, bao gồm cỗ máy thuộc sở hữu của các cơ quan tình báo hoặc doanh nghiệp tư nhân, sẽ lọt vào Top500 nếu chủ sở hữu của chúng gửi dữ liệu.

Bảng xếp hạng được công bố hai năm một lần. Trong hơn hai thập kỷ, siêu máy tính của Mỹ luôn dẫn đầu. Tuy nhiên, đến tháng 11/2017, Trung Quốc vượt lên với 202 máy, trong khi Mỹ chỉ có 143 máy.

“Trung Quốc đang thống trị”, hãng thông tấn nhà nước Trung Quốc đưa tin vào thời điểm đó, theo Wall Street Journal.

Năm 2019, Bộ Thương mại Mỹ đưa 5 tổ chức phát triển siêu máy tính Trung Quốc vào danh sách đen, cáo buộc họ sử dụng máy tính cho mục đích quân sự và hạt nhân. Washington cấm doanh nghiệp Mỹ bán linh kiện cho 5 tổ chức này nếu không có giấy phép.

“Đó là một bước ngoặt lớn”, ông Dongarra nói. Sau đó, Trung Quốc dần thoái lui. Khi vị giáo sư hỏi các đồng nghiệp Trung Quốc tại sao họ không tham gia Top500, các nhà khoa học này nói rằng họ không được gửi thông tin.

Bên cạnh đó, phía Trung Quốc cũng giảm lượng dữ liệu mà họ chia sẻ trên các diễn đàn khoa học khác.

Các cơ quan chính phủ Trung Quốc là lực lượng dẫn đầu việc phát triển siêu máy tính, trong khi số máy được vận hành thương mại tương đối ít.

Một mặt trận mới

Theo kết quả chính thức, siêu máy tính nhanh nhất trong Top500 được đặt tại phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge ở Tennesse, Mỹ. Cơ sở này được Bộ Năng lượng Mỹ tài trợ chi phí.

Ông Dongarra cho biết siêu máy tính này có tên Frontier, có kích thước bằng hai sân tennis, chi phí xây dựng khoảng 600 triệu USD và hoá đơn tiền điện khoảng 20 triệu USD mỗi năm. Cỗ máy sử dụng hàng chục nghìn chip máy tính.

Nhà sáng lập Top500 không nghĩ Frontier thực sự là siêu máy tính nhanh nhất thế giới. Các nghiên cứu khoa học cho thấy một số siêu máy tính của Trung Quốc mạnh hơn nhiều.

Một máy từng xuất hiện trên truyền thông nhà nước Trung Quốc với tên gọi nguyên mẫu Tianhe-3, trong khi một cỗ máy khác nằm trong dòng siêu máy tính Sunway.

Theo ông Dongarra, các nghiên cứu của Trung Quốc có mô tả bộ xử lý bên trong siêu máy tính, ứng dụng chúng chạy và kết quả chúng nhận được. Nhờ đó, các chuyên gia bên ngoài có thể ước tính chính xác tốc độ của siêu máy tính.

Một nghiên cứu khoa học được nộp lên Giải thưởng Gordon Bell năm ngoái - giống giải Oscar cho siêu máy tính - mô tả siêu máy tính Sunway có 39 triệu lõi. Con số này gấp 4 lần số lõi mà Frontier có.

Kết hợp với những manh mối khác, số liệu thống kê đó cho thấy Sunway có thể mạnh hơn siêu máy tính Frontier của Mỹ.

Trung Quốc có một danh sách siêu máy tính riêng gọi là HPC Top100. Ông Dongarra tin rằng Bắc Kinh đã cố tình loại bỏ các siêu máy tính mạnh nhất của nước này khỏi bảng xếp hạng.

Máy mạnh nhất trong Top100 và một số máy khác chỉ được mô tả chung chung mà không có tên hoặc cơ quan vận hành.

Vào tháng 12 năm ngoái, một tháng sau khi danh sách trên được công bố, Trung tâm siêu máy tính quốc gia tại Quảng Châu đã giới thiệu một siêu máy tính mới có tên Tianhe Xingyi, hiệu suất mạnh hơn nhiều lần so với mẫu trước đó là Tianhe-2.