Siêu máy tính tiết kiệm năng lượng nhất thế giới 2014

Siêu máy tính "L-CSC" mới tại Trung tâm Nghiên cứu Heavy Ion Helmholtz GSI đã được xếp hạng là siêu máy tính sử dụng năng lượng hiệu quả nhất thế giới, với tốc độ xử lý lên tới 5.27 gigaflop/watt.

Vị trí thứ hai và thứ ba trong danh sách mới này thuộc về hai siêu máy tính của Nhật Bản là Suiren, Tsukuba và Tsubame-KFC, Tokyo.

Nó đã đứng ở vị trí đầu tiên trong bảng xếp hạng Green500 của New Orleans năm 2014, so với mức độ tiết kiệm năng lượng của các siêu máy tính tốc độ nhanh nhất thế giới. 

L-CSC do Viện nghiên cứu cao cấp Frankfurt (FIAS) và Đại học Goethe Frankfurt, Đức phát triển, đồng thời được Trung tâm Nghiên cứu Heavy Ion Helmholtz GSI  ở Darmstadt tài trợ chi phí. Chiếc máy này được sử dụng để cho các hoạt động mô phỏng và tính toán trong nghiên cứu vật lý cơ bản.

Siêu máy tính này cũng được đề cử để chuẩn bị các thí nghiệm tại các trung tâm lớn quốc tế gia tốc quốc tế lớn FAIR (Trung tâm nghiên cứu ion và phản proton châu Âu) - hiện đang được xây dựng ở Darmstadt (Đức).

Siêu máy tính siêu nhanh và tiết kiệm năng lượng do giáo sư khoa học máy tính người Đức Volker Lindenstruth và nhóm của ông phát triển. Nó chủ yếu sử dụng card đồ họa thông thường và hệ thống làm mát thiệu quả để giảm tiêu thụ năng lượng và chi phí đầu tư.

Danh hiệu vô địch thế giới cho L-CSC là thành công thứ 3 trên thế giới của các nhà khoa học FIAS trong vòng 4 năm về siêu máy tính xanh.

Năm 2010, siêu máy tính ở Frankfurt "LOEWE-CSC" tại Đại học Goethe đạt vị trí thứ tám trong bảng xếp hạng các siêu máy tính thân thiện nhất với môi trường ở châu Âu. Hai năm sau đó, các siêu máy tính Ả Rập "Sanam", được phát triển ở Frankfurt và Darmstadt, nằm ở vị trí thứ hai trong danh sách "Green500".

L-CSC vẫn đang được tiếp tục phát triển. Tại thời điểm này, 56 trong tổng số 160 máy chủ đã được lắp đặt - điều này đã giúp cho cho chiếc máy tính ở Darmstadt trở thành một trong những máy tính nhanh nhất thế giới. Trên bảng xếp hạng Top500 toàn thế giới - đánh giá hoàn toàn dựa trên tốc độ - nó hiện đang nắm giữ vị trí 168 với 316,7 triệu hoạt động dấu phẩy động (floating point operations) một giây - nhanh hơn máy tính văn phòng bình thường khoảng ba nghìn lần. Và nó sẽ thực hiện các tính toán nhanh gấp khoảng ba lần sau khi được hoàn thành trong vài tuần tới. 

L-CSC đã được phát triển dựa trên cơ sở của các siêu máy tính LOEWE-CSC và Sanam, khả năng tính toán của nó thậm chí còn phụ thuộc nhiều hơn vào card đồ hoạ Mặc dù L-CSC được đặt tên theo "người tiền nhiệm" LOEWE-CSC, song khả năng tính toán lại nhanh hơn khoảng 4 tuổi, và công suất tính toán cao gấp 7 lần - khi sử dụng cùng một mức năng lượng.

Điều này chính là nhờ sử dụng tối ưu hoá chip đồ hoạ tốc độ cao và các phần mềm được cải tiến - phát triển tại FIAS. 

Chi phí đầu tư cho L-CSC là khoảng 2 triệu Euro. L-CSC vận hành mới mức điện năng ít hơn hẳn các siêu máy tính kém tiết kiệm năng lượng khác, song tốc đột thì không hề thua kém.

Người phát triển L-CSC, Chủ tịch Hội đồng quản trị FIAS, Giám đốc Công nghệ thông tin tại GS và giáo sư về kiến trúc điện toán hiệu suất cao tại Đại học Goethe Frankfurt, ông Volker Lindenstruth cho biết,  với ông, việc siêu máy tính này xếp ở vị trí số 1 trong bảng xếp hạng đã khẳng định nỗ lực sử dụng năng lượng hiệu quả dài hạn.

Lê My (Theo ScientificComputing)