Trung Quốc vừa giới thiệu siêu máy tính LineShine với hiệu năng đạt cấp exascale mà không sử dụng GPU của Nvidia hay AMD. Đây được xem là một hướng tiếp cận khác biệt trong bối cảnh phần lớn siêu máy tính AI hiện nay đều phụ thuộc vào card đồ họa để xử lý các tác vụ tính toán quy mô lớn.
Siêu máy tính chỉ sử dụng CPU
Theo BGR, siêu máy tính LineShine đạt hiệu năng tối đa khoảng 1,54 exaflop nhờ hệ thống bộ xử lý LX2 do Trung Quốc phát triển dựa trên kiến trúc Armv9.
Điểm đặc biệt của siêu máy tính này là toàn bộ sức mạnh tính toán đến từ CPU – Bộ vi xử lý thay vì GPU. Mỗi bộ xử lý LX2 sở hữu 304 nhân CPU, đảm nhiệm cả tác vụ điều phối lẫn xử lý tính toán song song, khác với mô hình truyền thống kết hợp CPU và GPU.
Đây là hướng đi phản ánh nỗ lực tự chủ công nghệ của Trung Quốc trong bối cảnh việc tiếp cận GPU AI cao cấp từ Nvidia vẫn gặp nhiều hạn chế.
Hơn 2,4 triệu nhân CPU
Để đạt hiệu năng exascale, siêu máy tính LineShine được xây dựng với 20.480 nút tính toán.
Mỗi nút tích hợp hai bộ xử lý LX2, nâng tổng số nhân CPU lên khoảng 2.451.840 lõi. Hệ thống còn được trang bị các công nghệ Arm SME (Scalable Matrix Extension) và Arm SVE (Scalable Vector Extension), giúp tăng tốc các phép toán ma trận và vector vốn rất quan trọng trong huấn luyện mô hình AI cũng như các ứng dụng khoa học.
Bên cạnh đó, bộ nhớ đệm L1 và L2 dung lượng lớn giúp giảm độ trễ khi truy cập dữ liệu, trong khi mạng liên kết tốc độ cao LQLink cung cấp băng thông lên tới 1,6 Tb/s cho mỗi nút tính toán, đảm bảo toàn bộ siêu máy tính hoạt động đồng bộ mà không cần GPU hỗ trợ.
Không cần GPU Nvidia hay AMD
Trong nhiều năm qua, các siêu máy tính mạnh nhất thế giới đều kết hợp CPU với GPU để khai thác khả năng xử lý song song vượt trội của card đồ họa.
Ngược lại, LineShine chứng minh một hệ thống vẫn có thể đạt hiệu năng exascale chỉ bằng CPU nếu sở hữu số lượng nhân xử lý đủ lớn cùng kiến trúc tối ưu.
Cách tiếp cận này giúp Trung Quốc giảm sự phụ thuộc vào GPU của Nvidia và AMD, đồng thời thúc đẩy hệ sinh thái bán dẫn nội địa phục vụ các trung tâm dữ liệu và nghiên cứu AI.
Vẫn còn khoảng cách với những siêu máy tính mạnh nhất
Dù gây ấn tượng nhờ thiết kế khác biệt, siêu máy tính LineShine vẫn chưa phải hệ thống mạnh nhất thế giới.
Hiện danh hiệu này thuộc về El Capitan của Mỹ với hiệu năng khoảng 1,809 exaflop. Hệ thống này sử dụng mô hình kết hợp CPU và GPU, sở hữu hơn 11,3 triệu nhân xử lý và đạt hiệu suất năng lượng cũng như hiệu quả tính toán cao hơn.
Các chuyên gia nhận định việc chỉ sử dụng CPU giúp LineShine tránh được một số hạn chế về bộ nhớ GPU, nhưng xét về hiệu năng trên mỗi watt và tốc độ xử lý các mô hình AI quy mô lớn, kiến trúc CPU/GPU kết hợp vẫn đang chiếm ưu thế.
Thể hiện hướng đi mới của Trung Quốc
Dù chưa vượt qua những siêu máy tính hàng đầu thế giới, LineShine vẫn được xem là cột mốc đáng chú ý đối với ngành công nghệ Trung Quốc.
Thay vì cạnh tranh trực tiếp bằng GPU AI, Trung Quốc đang theo đuổi chiến lược phát triển siêu máy tính dựa trên CPU nội địa nhằm xây dựng chuỗi công nghệ tự chủ. Trong bối cảnh nhu cầu tính toán AI tiếp tục tăng mạnh và các hạn chế về xuất khẩu chip ngày càng siết chặt, hướng đi này có thể trở thành một lựa chọn đáng chú ý trong những năm tới.
Tuy nhiên, để thách thức vị thế thống trị của các hệ thống sử dụng GPU Nvidia trong lĩnh vực AI, siêu máy tính chỉ dùng CPU vẫn sẽ cần thêm nhiều bước tiến về hiệu suất, tiêu thụ điện năng và tối ưu phần mềm.
