Hôm 23/3, lần đầu tiên kể từ năm 2017, Trung Quốc chính thức giành lại ngôi vương siêu máy tính từ tay Mỹ trong lĩnh vực vốn có tầm ảnh hưởng sâu rộng đến khoa học, an ninh quốc gia và địa chính trị. Hệ thống mang tên LineShine tại Thâm Quyến được công nhận là nhanh nhất thế giới dựa trên các bài kiểm tra tiêu chuẩn Top500.
Cụ thể, hệ thống LineShine do Trung tâm Siêu máy tính Quốc gia tại Thâm Quyến chế tạo đã đạt hiệu suất ấn tượng 2,198 exaflops (tương đương gần 2,2 tỷ tỷ phép tính mỗi giây). Thành tích này chính thức vượt qua cựu vương El Capitan của Mỹ (đạt 1,809 exaflops) - vốn liên tục dẫn đầu bảng xếp hạng hiệu năng siêu máy tính kể từ tháng 11/2024.
Đây cũng là siêu máy tính đầu tiên trên thế giới vượt mốc 2 exaflops mà 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.
Siêu máy tính LineShine tại Trung tâm Siêu máy tính quốc gia Thâm Quyến. Ảnh: Trung tâm Siêu máy tính quốc gia Thâm Quyến Ông Jack Dongarra, người tổ chức bảng xếp hạng Top500, nhận định kiến trúc này có thể mở ra một hướng đi hiệu quả hơn trong việc kết hợp trí tuệ nhân tạo (AI) với các tác vụ khoa học truyền thống.
"Đây là một hệ thống cực kỳ ấn tượng", Tiến sĩ Dongarra nhận xét. "Họ đã vượt lên trên chúng ta bằng cách phát triển một hệ thống không hề phụ thuộc vào GPU".
Siêu máy tính mới này càng làm nóng thêm cuộc đua giành vị trí bá chủ công nghệ giữa Bắc Kinh và Washington. Trong khi các "gã khổng lồ Mỹ" thống trị thế giới về mô hình AI và nguồn cung chip AI (như Nvidia), Trung Quốc lại nỗ lực đổi mới theo những cách khác biệt, điển hình như việc startup DeepSeek ra mắt mô hình AI tiên tiến năm ngoái với lượng chip chuyên dụng cực kỳ 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".
Trước LineShine, nhà vô địch TOP500 gần nhất của Trung Quốc là Sunway TaihuLight. Cỗ máy này từng ra mắt ở vị trí số 1 vào năm 2016 và giữ vững ngôi vương năm 2017, trước khi bị hệ thống Summit do Mỹ chế tạo vượt mặt vào năm 2018.
Lỗ hổng trong các 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 giúp họ lách qua các rào cản này.
Đồng sáng lập TOP500 Jack Dongarra (thứ hai từ trái qua) và nhà thiết kế trưởng LineShine Lu Yutong (thứ ba từ trái qua) tham dự lễ trao giải TOP5000 tại Hội nghị Siêu máy tính quốc tế ở Hamburg, Đức ngày 23/3. Ảnh: Trung tâm Siêu máy tính quốc gia Thâm Quyến 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 Goodrich cũng lưu ý thêm, dù thành tựu của Trung Quốc rất đáng chú ý, họ 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 các phép toán xấp xỉ có tốc độ cực cao để xử lý các tác vụ AI thương mại.
Dù các công ty Mỹ luôn thống trị ngành này, các hệ thống nước ngoài đôi khi vẫn bứt phá dẫn đầu, như Nhật Bản giai đoạn 2020-2022. Sự vươn lên của các đối thủ quốc tế đã thúc đẩy chính quyền ông Trump khởi động Chiến dịch Genesis vào tháng 11/2025 nhằm tăng tốc nghiên cứu khoa học và AI tại Mỹ.
Thiếu nền tảng và nhân lực, AI chỉ như trang sức long lanh nhưng dễ vỡ Khi Mỹ hạn chế Trung Quốc tiếp cận chip mạnh và máy móc sản xuất bán dẫn tiên tiến, điều đó đã buộc họ "phải đầu tư vào việc phát triển các kiến trúc và công nghệ riêng để sở hữu các siêu máy tính có cùng đẳng cấp với các hệ thống hiệu suất cao nhất của Mỹ", Tiến sĩ Dongarra phân tích.
Hệ thống LineShine của Trung Quốc không tách biệt các nhiệm vụ truyền thống của CPU và GPU như hầu hết các hệ thống cao cấp khác. Thay vào đó, nó tích hợp các tác vụ kiểu GPU bằng các mạch chuyên dụng giúp tăng tốc các phép tính ma trận và vectơ. Khả năng đó được tích hợp trực tiếp vào các chip sở hữu tổng cộng gần 14 triệu lõi tính toán, được lắp đặt trong 90 tủ phần cứng.
Các chip này là một thiết kế nguyên bản dựa trên kiến trúc tập lệnh được cấp phép bởi Arm Holdings. Công nghệ của Arm vốn nổi tiếng nhất trên điện thoại thông minh, nhưng gần đây đã được Nvidia, Amazon, Qualcomm và các công ty khác tinh chỉnh để sử dụng trong các trung tâm dữ liệu.
Theo thông tin của Tiến sĩ Dongarra, hệ thống được chế tạo hoàn toàn bằng nguồn vốn tư nhân, không có ngân sách chính phủ, nên các nhà thiết kế cảm thấy việc gửi kết quả thử nghiệm để xếp hạng là hoàn toàn hợp lệ.
Hiện tại, LineShine đang được ứng dụng cho các dự án lớn như mô phỏng tinh vi về Trái Đất (bao gồm khí quyển, đại dương, đất liền, băng giá) và mô phỏng cấu trúc phức tạp của não bộ con người.
(Theo NYT, Fox)