Lần đầu tiên kể từ năm 2017, Trung Quốc chính thức giành lại ngôi vương siêu máy tính từ tay Mỹ với hệ thống LineShine tại Thâm Quyến, đạt hiệu suất ấn tượng 2,198 exaflops (tương đương gần 2,2 tỷ tỷ phép tính mỗi giây). Thành tích này vượt qua cựu vương El Capitan của Mỹ (1,809 exaflops), vốn dẫn đầu bảng xếp hạng Top500 từ tháng 11/2024.
Đột phá kiến trúc CPU không GPU
LineShine là siêu máy tính đầu tiên trên thế giới vượt mốc 2 exaflops chỉ sử dụng hoàn toàn bộ xử lý trung tâm (CPU), thay vì phụ thuộc vào bộ xử lý đồ họa (GPU) như các hệ thống hàng đầu hiện nay. Ông Jack Dongarra, người tổ chức bảng xếp hạng Top500, nhận định: "Đây là một hệ thống cực kỳ ấn tượng. Họ đã vượt lên trên chúng ta bằng cách phát triển một hệ thống không hề phụ thuộc vào GPU". Kiến trúc này có thể mở ra hướng đi hiệu quả hơn trong việc kết hợp trí tuệ nhân tạo (AI) với các tác vụ khoa học truyền thống.
Cuộc đua công nghệ Mỹ - Trung
Siêu máy tính mới càng làm nóng cuộc đua giành vị trí bá chủ công nghệ giữa Bắc Kinh và Washington. Trong khi Mỹ thống trị về mô hình AI và nguồn cung chip AI (như Nvidia), Trung Quốc nỗ lực đổi mới theo cách khác biệt, điển hình như startup DeepSeek ra mắt mô hình AI tiên tiến với lượng chip chuyên dụng ít ỏi. Trang WeChat chính thức của Trung tâm Siêu máy tính Quốc gia Thâm Quyến tuyên bố: "Thành công của LineShine trong cả hiệu suất thử nghiệm lẫn ứng dụng thực tiễn đánh dấu bước tiến lịch sử của ngành siêu máy tính Trung Quốc. Điều này chứng minh khả năng xây dựng một hệ sinh thái phần cứng và phần mềm độc lập, bất chấp các hạn chế công nghệ từ nước ngoài".
Lỗ hổng trong lệnh trừng phạt?
Để ngăn Trung Quốc bắt kịp, chính quyền Tổng thống Donald Trump đã áp thuế và hạn chế xuất khẩu chip AI. Tuy nhiên, việc Trung Quốc sử dụng CPU thay vì GPU để tạo ra siêu máy tính nhanh nhất thế giới cho thấy một lối đi tiềm năng lách qua các rào cản này. Ông Jimmy Goodrich, chuyên gia cao cấp tại Viện Xung đột và Hợp tác Toàn cầu thuộc Đại học California, cho rằng Chính phủ Mỹ "cần có các biện pháp kiểm soát chặt chẽ hơn đối với việc xuất khẩu và sản xuất CPU cho thị trường Trung Quốc. Đây rõ ràng là một lỗ hổng trong các quy định hiện hành". Tuy nhiên, ông lưu ý dù thành tựu đáng chú ý, Trung Quốc vẫn "chưa thể sánh được với các siêu máy tính AI khổng lồ được xây dựng bởi các phòng thí nghiệm AI của Mỹ", vốn sử dụng phép toán xấp xỉ tốc độ cực cao cho tác vụ AI thương mại.
Thiết kế nội địa và ứng dụng thực tiễn
Hệ thống LineShine tích hợp các tác vụ kiểu GPU bằng mạch chuyên dụng giúp tăng tốc phép tính ma trận và vectơ, được tích hợp trực tiếp vào các chip sở hữu gần 14 triệu lõi tính toán, lắp đặt trong 90 tủ phần cứng. Các chip này là thiết kế nguyên bản dựa trên kiến trúc tập lệnh được cấp phép bởi Arm Holdings. Theo Tiến sĩ Dongarra, hệ thống được chế tạo hoàn toàn bằng vốn tư nhân, không có ngân sách chính phủ. Hiện tại, LineShine đang được ứng dụng cho các dự án lớn như mô phỏng Trái Đất (khí quyển, đại dương, đất liền, băng giá) và mô phỏng cấu trúc phức tạp của não bộ con người.
