Fugaku là một siêu máy tính cỡ petascale tại trung tâm khoa học tính toán Riken ở Kobe, Nhật Bản. Nó bắt đầu được phát triển vào năm 2014 với tư cách là người kế nhiệm cho máy tính K và ra mắt lần đầu tiên vào năm 2020. Được đặt theo tên thay thế cho núi Phú Sĩ. Fugaku trở thành siêu máy tính nhanh nhất thế giới trong danh sách TOP500 tháng 6 năm 2020, cũng như trở thành máy tính dựa trên kiến trúc ARM đầu tiên đạt được điều này. Tại thời điểm này, nó cũng đạt được 1,42 exaFLOPS bằng cách sử dụng điểm chuẩn HPL-AI chính xác hỗn hợp. Fugaku bắt đầu hoạt động thường xuyên vào năm 2021.

Fugaku được Frontier bình chọn là siêu máy tính nhanh nhất thế giới vào tháng 5 năm 2022. Xin lưu ý rằng ít nhất trước tháng 5 năm 2021 đã có báo cáo cho rằng Trung Quốc đã phát triển một siêu máy tính với công nghệ của riêng mình vượt quá hiệu suất của Fugaku từ hai lần trở lên và đã bí mật vận hành nó để tránh các lệnh trừng phạt của Hoa Kỳ. Trên thực tế, một bài báo sử dụng máy này đã giành được giải thưởng Gordon Bell cho bài báo đẹp nhất. Tính đến tháng 5 năm 2022, Trung Quốc được cho là đang vận hành hai siêu máy tính với hiệu suất exascale.

Siêu máy tính Fugaku được xây dựng trên cấu trúc ARM thế hệ mới nhất, thực hiện tính toán hơn 415 triệu tỷ phép tính mỗi giây, nhanh hơn 2,8 lần so với hệ thống Summit. Siêu máy tính do tập toàn IBM của Mỹ chế tạo đã từng đứng đầu danh sách Top 500 các siêu máy tính nhanh nhất thế giới. Fugaku đang được sử dụng để nghiên cứu COVID-19 bao gồm việc chẩn đoán, trị liệu và mô phỏng sự lây lan của virus SARS-CoV-2.

Summit hay OLCF-4 là siêu máy tính được IBM phát triển để sử dụng tại phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge, tính đến tháng 11 năm 2019 là siêu máy tính nhanh nhất thế giới, có khả năng 200 petaFLOPS. Điểm chuẩn LINPACK hiện tại của nó có tốc độ 148,6 petaFLOPS. Tính đến tháng 11 năm 2019, siêu máy tính cũng là thiết bị tiết kiệm năng lượng thứ 3 trên thế giới với hiệu suất năng lượng đo được là 14,668 gigaFLOPS / watt.

IBM Summit là siêu máy tính đầu tiên đạt tốc độ exaop (một tỷ tỷ, 1018, phép tính mỗi giây), đạt được 1,88 exaop trong quá trình phân tích bộ gen và dự kiến sẽ đạt 3,3 exaop sử dụng các phép tính hỗn hợp chính xác. Siêu máy tính IBM Summit cung cấp cho các nhà khoa học và nhà nghiên cứu cơ hội giải quyết các nhiệm vụ phức tạp trong các lĩnh vực năng lượng, trí tuệ nhân tạo, sức khỏe con người và các lĩnh vực nghiên cứu khác. Mỗi một trong số 4.608 nút kết nối máy tính của nó có hơn 600 GB bộ nhớ kết hợp có thể truy cập được bởi tất cả các CPU và GPU cộng với 800 GB RAM bộ nhớ điện tĩnh có thể được sử dụng làm bộ nhớ burst buffer hoặc bộ nhớ mở rộng.

Các CPU Power và GPU Volta được kết nối bằng NVLink tốc độ cao của Nvidia. Điều này cho phép một mô hình điện toán không đồng nhất. Summit được giao nhiệm vụ nghiên cứu khoa học dân sự và được đặt tại phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge ở Tennessee. Siêu máy tính này sẽ được sử dụng cho các lĩnh vực khác nhau như vũ trụ học, y học và khí hậu học.

Sierra, được IBM xây dựng cho phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore ở California. Sierra vẫn ở vị trí thứ hai trong danh sách TOP500. Nó có 1.572.480 lõi được cung cấp bởi bộ xử lý IBM Power9 và được tăng cường bởi bộ tăng tốc Nvidia Volta GV100, bổ sung thêm 1.382.400 lõi. Hiệu suất của nó vẫn không thay đổi so với sáu tháng trước ở mức 94,6 petaflop.

Một hệ thống tại phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore (LLNL) ở California, Sierra có chỉ số HPL là 94,6 petaflop. Với mỗi 4320 node lại được trang bị 2 CPU Power9 và 4 GPU NVIDIA Tesla V100, nó có kiến trúc tương tự như kiến trúc của Summit. Siêu máy tính là hệ thống máy tính cỡ lớn, có thể chiếm toàn bộ một căn phòng hoặc thậm chí cả một tòa nhà, sử dụng hàng chục ngàn vi xử lý để xử lý và phân tích những luồng dữ liệu khổng lồ. Các siêu máy tính thường được sử dụng để nghiên cứu khoa học, thiên văn, vũ trụ, dự báo tác hại của biến đổi khí hậu trên toàn cầu, mô phỏng một vụ nổ hạt nhân hoặc nghiên cứu để chữa trị các căn bệnh nan y trên con người...

Sierra cũng đã lọt vào vị trí thứ 15 trong danh sách Green500 về các siêu máy tính tiết kiệm năng lượng nhất thế giới. Sierra được sử dụng để mô phỏng vũ khí hạt nhân, dự đoán biến đổi khí hậu, tìm kiếm liệu pháp điều trị ung thư,... Cả Summit và Sierra đều sử dụng công nghệ của hãng IBM và các bộ vi xử lý IBM Power9 với các chip GPU tăng tốc Nvidia Tesla V100.

Sunway TaihuLight là một siêu máy tính của Trung Quốc. Tính đến tháng 11 năm 2018, được xếp thứ ba trong danh sách TOP 500, với điểm đo hiệu suất LINPACK là 93 petaflop. Tốc độ này nhanh gấp gần ba lần so với siêu máy tính Thiên Hà 2 trước đó. Được thiết kế bởi trung tâm nghiên cứu quốc gia về kỹ thuật và công nghệ máy tính song song (NRCPC) và được đặt tại trung tâm siêu máy tính quốc gia vô tích, tỉnh Giang Tô, Trung Quốc.

Sunway TaihuLight từng là siêu máy tính nhanh nhất thế giới từ tháng 6 năm 2016 đến tháng 6 năm 2018, theo danh sách TOP 500. Kỷ lục đã bị vượt qua vào tháng 6 năm 2018 bởi siêu máy tính Summit của IBM. Sunway TaihuLight sử dụng tổng cộng 40.960 bộ vi xử lí SW26010 64-bit RISC dựa trên kiến trúc Sunway. Mỗi chip xử lý chứa 256 lõi xử lý và thêm bốn lõi phụ để quản lý hệ thống, tổng số 10.649.600 lõi vi xử lí trên toàn hệ thống. Hệ thống này chạy trên hệ điều hành riêng của mình, Sunway RaiseOS 2.0.5, dựa trên Linux. Hệ thống sử dụng OpenACC 2.0 tùy chỉnh riêng để hỗ trợ quá trình mã hóa song song. TaihuLight chỉ được sinh ra để phục vụ một mục đích duy nhất, liên quan đến tham vọng phát triển công nghệ của con người. 15 năm trước, Trung Quốc còn chỉ là một chấm nhỏ bé xíu núp dưới bóng của các ông hoàng công nghệ khác trên thế giới.

Ngày nay, không chỉ mọi lĩnh vực đều xuất hiện những tên tuổi lớn đến từ Trung Quốc, thậm chí đến Mỹ cũng còn phải ngả mũ, mà chiếc máy siêu máy tính trên còn là minh chứng rõ rệt nhất cho khả năng của họ, vượt xa gấp 5 lần so với những gì người Mỹ làm được. Quan trọng hơn và trên hết, thành tựu đó đơn thuần xuất phát chính từ những thiết kế công nghệ vi xử lý của các nhà sản xuất Trung Quốc.

Nvidia mới đây đã tiết lộ quá trình lắp ráp của siêu máy tính Selene siêu máy tính được chứng nhận là nhanh thứ 7 trên thế giới hồi tháng 6 vừa qua. Toàn bộ siêu máy tính này được lắp ráp giữa đại dịch, trong quãng thời gian vỏn vẹn 3 tuần rưỡi, với đội ngũ nhân công chỉ 6 người tuân thủ quy định về giãn cách xã hội và một con robot phụ tá tên Trip,

Selene trên thực tế là một siêu máy tính độc nhất vô nhị.

Nó sử dụng kiến trúc SuperPOD DGX tăng tốc GPU đang được Nvidia bán trên thị trường, thay vì những thiết kế phụ thuộc vào CPU tuỳ biến trên hầu hết các siêu máy tính trong danh sách Top500. Selene xếp thứ 2 trong danh sách Green500 gồm những siêu máy tính tiết kiệm điện nhất. Về cấu hình, Selene sử dụng 560 CPU AMD Epyc 7742 và 2240 GPU Nvidia A100. Hiệu năng cao nhất về lý thuyết của nó là 35.000 teraflops, tính đồng đều của Selene là thứ giúp quá trình lắp ráp nó diễn ra rất nhanh gọn.

Việc của Nvidia hầu hết chỉ là di chuyển từng pod DGX vào vị trí thích hợp, nối dây chúng vào hệ thống, và kiểm tra xem mọi thứ có hoạt động hay không. Nối dây một siêu máy tính tất nhiên chẳng phải điều dễ dàng, nhưng Nvidia sử dụng các mạch chuyển InfinitiBand của Mellanox để giảm số lượng cáp cần thiết, trong khi vẫn giúp tăng băng thông hệ thống.

Tianhe-2 là một siêu máy tính 33,86 petaflops đặt tại trung tâm siêu máy tính quốc gia ở Quảng Châu, Trung Quốc. Nó được phát triển bởi một nhóm 1.300 nhà khoa học và kỹ sư. Là siêu máy tính nhanh nhất thế giới theo danh sách TOP500 vào tháng 6 năm 2013, tháng 11 năm 2013, tháng 6 năm 2014, tháng 11 năm 2014, tháng 6 năm 2015 và tháng 11 năm 2015. Kỷ lục đã bị Sunway TaihuLight vượt qua vào tháng 6 năm 2016. Vào năm 2015, kế hoạch của đại học Tôn Trung Sơn phối hợp với chính quyền quận và thành phố Quảng Châu nhằm tăng gấp đôi khả năng tính toán của mình đã bị chặn lại do chính phủ Hoa Kỳ từ chối đơn xin giấy phép xuất khẩu của Intel đối với CPU và bo mạch đồng xử lý.

Để đối phó với lệnh trừng phạt của Mỹ, Trung Quốc đã giới thiệu siêu máy tính Sunway TaihuLight vào năm 2016, vượt trội hơn đáng kể so với Tianhe-2 và hiện đứng thứ tư trong danh sách TOP500 đồng thời sử dụng công nghệ hoàn toàn trong nước bao gồm bộ vi xử lý nhiều điểm của Sunway. Tianhe-2A do đại học công nghệ quốc phòng Trung Quốc (NUDT) chế tạo. Tuy nhiên, Trung Quốc được cho là đã có không dưới hai hệ thống exascale trên các hệ thống Sunway Oceanlite và Tianhe-3 mới.

Các nhà nghiên cứu đã chỉ trích Tianhe-2 là khó sử dụng. Chi Xuebin, phó giám đốc trung tâm mạng máy tính và thông tin cho biết nó đứng đầu thế giới về khả năng tính toán, nhưng chức năng của siêu máy tính vẫn còn kém xa các siêu máy tính ở Mỹ và Nhật Bản. Một số người dùng sẽ cần nhiều năm hoặc thậm chí một thập kỷ để viết mã cần thiết. Vị trí của Tianhe-2 là ở miền nam Trung Quốc, nơi thời tiết ấm hơn với nhiệt độ cao hơn có thể làm tăng mức tiêu thụ điện khoảng 10% so với một vị trí ở miền bắc Trung Quốc.

JUWELS Booster Modulelà một siêu máy tính hệ thống Blue Gene/Q do IBM chế tạo. Được tài trợ bởi hiệp hội Helmholtz và trung tâm siêu máy tính Gauss (GCS) với các phần bằng nhau từ quỹ liên bang và quỹ nhà nước từ North Rhine-Westphalia, nó được đưa vào hoạt động vào năm 2012 tại Forschungszentrum Jülich với tư cách là người kế thừa siêu máy tính JUGENE.

JUWELS là máy tính nhanh nhất ở Châu Âu và đứng thứ 5 trong danh sách TOP500 những siêu máy tính mạnh nhất. Nó cũng là một trong những hệ thống tiết kiệm năng lượng nhất trên thế giới vào thời điểm đó và đứng thứ 5 trong danh sách Green500. Bao gồm 458.752 lõi xử lý và có sức mạnh tính toán tối đa là 5,9 petaflop. JUWELS đã được sử dụng cho một số dự án nghiên cứu, bao gồm cả dự án não người. JUWELS đã ngừng hoạt động vào tháng 5 năm 2018 sau sáu năm hoạt động và được thay thế bởi JUWELS kế nhiệm. JUWELS Booster Module do Atos xây dựng là ứng dụng mới nhất trong danh sách, máy BullSequana gần đây đã được lắp đặt tại Forschungszentrum Jülich (FZJ) ở Đức và là hệ thống mạnh mẽ nhất ở Châu Âu, với tốc độ 44,1 petaflop HPL.

Dựa trên kiến trúc hệ thống mô-đun, JUWELS được cung cấp bởi bộ xử lý AMD và GPU NVIDIA, tương tự như hệ thống Selene. JUWELS được trang bị bộ xử lý AMD và GPU NVIDIA với nhiều tính năng hoạt động mạnh mẽ.

HPC5 là một siêu máy tính do Dell chế tạo và được cài đặt bởi Eni, có khả năng đạt 51.721 petaflop và được xếp hạng thứ 9 trong Top500 tính đến tháng 11 năm 2021. Nó được đặt tại trung tâm dữ liệu xanh ở Ferrera Erbognone, ở miền bắc nước Ý. Vào tháng 6 năm 2020, HPC5 đứng thứ 6 trong Green500.

HPC5 là bản nâng cấp cho hệ thống HPC4, được xây dựng bởi Hewlett Packard Enterprise và được sử dụng bởi Eni. Nó còn được gọi là HPC4 +. HPC5 trải dài trên 1.820 máy chủ Dell EMC PowerEdge C4140, mỗi máy có hai bộ xử lý 24 lõi Intel Gold 6252 và bốn bộ tăng tốc GPU Nvidia V100. Tổng cộng, hệ thống bao gồm 7.280 GPU NVIDIA V100. Nhiệm vụ của HPC5 là giải quyết các thuật toán nội bộ cực kỳ phức tạp để xử lý dữ liệu dưới lòng đất. HPC5 có sức mạnh xử lý đỉnh cao là 70 petaflops. Điều đó có nghĩa là 70 triệu tỷ phép toán được thực hiện trong 1 giây.

HPC5 sở hữu đến 4 ổ cắm CPU, hơn 3,400 bộ xử lý máy tính và 10,000 card đồ họa cho phép tạo ra các mô hình ba chiều của lòng đất nằm ở độ sâu 10 - 15 km, với diện tích bề mặt hàng trăm km2 và độ phân giải vài chục mét. Tốc độ lên đến 35,450 petaflop và hiệu suất đỉnh nhất là 51,721 petaflop.

Nếu là người có quan tâm đến lĩnh vực siêu máy tính, chắc hẳn bạn vẫn còn nhớ vào tháng 8 năm ngoái, Dell EMC và Intel đã công bố một kế hoạch thu hút được sự quan tâm của rất nhiều chuyên gia, những người yêu công nghệ trên toàn thế giới, đó là việc 2 gã khổng lồ trong ngành công nghiệp sản xuất máy tính này sẽ cùng hợp tác để thiết kế và phát triển một siêu máy tính hàn lâm mạnh nhất thế giới có tên Frontera. Dự án này ngay sau đó đã nhận được một khoản tài trợ rất lớn, lên tới 60 triệu đô la từ quỹ khoa học quốc gia Hoa Kỳ, đồng thời được chọn để trở thành cái tên thay thế cho Stampede2 một siêu máy tính đã già cỗi và phục vụ nhiều năm tại trung tâm điện toán nâng cao Austin Texas.

Các chuyên gia Intel tuyên bố rằng siêu máy tính Frontera có thể đạt được hiệu suất cao nhất ở mức 38.7 triệu tỷ phép toán dấu phẩy động mỗi giây, tương đương với 38.7 petaflops, biến nó trở thành một trong những chiếc máy tính nhanh nhất thế giới được thiết kế đặc biệt cho các tác vụ liên quan đến khối lượng công việc cực nặng thuộc những lĩnh vực học thuật như mô hình hóa và mô phỏng, dữ liệu lớn và học máy. Để tiện hình dung, bạn có thể tham chiếu đến sức mạnh 18 petaflops của siêu máy tính Stampede2. Tức là về lý thuyết, Frontera mạnh gấp 2 lần Stampede2. Cuối cùng, Frontera cũng được áp dụng rất hiệu quả Intel Optane DC, công nghệ bộ nhớ không biến đổi được phát triển bởi Intel và Micron Technology, sở hữu khả năng tương thích pin với DDR4, và kết hợp bộ nhớ cache lớn với nhóm DRAM nhỏ hơn, từ đó giúp cải thiện hiệu suất.

Chưa dừng lại ở đó, Intel Optane DC trên Frontera còn được kết hợp với các bộ xử lý Xeon Scalable Processor thế hệ mới nhất, đem đến hiệu suất xử lý lên tới 287.000 thao tác mỗi giây, so với 3.116 thao tác mỗi giây của các hệ thống DRAM thông thường. Với những trang bị như vậy, thời gian khởi động lại của Frontera chỉ tiêu tốn vỏn vẹn 17 giây.

Aramco và stc hôm nay đã công bố sự ra mắt của Dammam 7, một siêu máy tính mới nằm trong top 10 siêu máy tính mạnh nhất thế giới. Siêu máy tính này mang đến những cơ hội mới trong cả thăm dò và phát triển, đồng thời nâng cao khả năng ra quyết định của Aramco về các quyết định thăm dò và đầu tư. Đây là bước tiếp theo trong quá trình chuyển đổi kỹ thuật số của Aramco, bổ sung cho một bộ công nghệ tiên tiến đang định hình lại các hoạt động cốt lõi, thúc đẩy hiệu quả và củng cố vị trí dẫn đầu trong ngành về khoa học địa lý.

Được phát triển tại thung lũng công nghệ Dhahran với sự hợp tác của Solutions, một công ty con của stc Group và CRAY, một công ty con của Hewlett Packard Enterprise, Dammam 7 có sức mạnh tính toán cao nhất là 55,4 petaflop, cho phép nó xử lý và hình ảnh các bộ dữ liệu địa vật lý lớn nhất thế giới. Siêu máy tính Dammam 7, được đặt theo tên của giếng dầu đầu tiên được phát hiện ở Ả Rập Xê Út, sẽ vượt ra khỏi ranh giới truyền thống của việc thăm dò và sản xuất thông qua công nghệ tiên tiến. Các thuật toán hình ảnh tinh vi và học sâu sẽ cho phép nó chạy các mô hình trái đất 3D rất chi tiết, cải thiện khả năng phát hiện và thu hồi dầu khí của công ty đồng thời giảm rủi ro thăm dò và phát triển.

Nó sẽ tăng cường hơn nữa việc ra quyết định cho việc thăm dò và phát triển các nguồn tài nguyên hydrocacbon thông thường và độc đáo, cũng như hướng dẫn các khoản đầu tư trong tương lai vào sản xuất và phân bổ tài nguyên.