Siêu máy tính Trung Quốc lần đầu vượt Mỹ sau gần một thập kỷ

Sự xuất hiện của LineShine không chỉ làm thay đổi bảng xếp hạng TOP500 mà còn phản ánh bước tiến đáng chú ý của Trung Quốc trong cuộc đua năng lực tính toán toàn cầu - lĩnh vực được xem là nền tảng cho trí tuệ nhân tạo (AI), nghiên cứu khoa học, quốc phòng và đổi mới công nghệ…

Siêu máy tính LineShine tại Trung tâm Siêu máy tính Quốc gia Thâm Quyến (Trung Quốc). Hệ thống đạt hiệu năng 2,198 exaflops, vượt El Capitan của Mỹ để trở thành siêu máy tính mạnh nhất thế giới theo bảng xếp hạng TOP500 tháng 6/2026. Ảnh: Yutong Lu/NSCC Shenzhen

Sau gần một thập kỷ bị các hệ thống của Mỹ chiếm giữ vị trí dẫn đầu, Trung Quốc một lần nữa trở lại ngôi vị số một trong bảng xếp hạng siêu máy tính mạnh nhất thế giới. Theo danh sách TOP500 mới nhất được công bố ngày 24/6, siêu máy tính LineShine đặt tại Trung tâm Siêu máy tính Quốc gia Trung Quốc ở Thâm Quyến đã vượt qua El Capitan của Mỹ để trở thành hệ thống có hiệu năng tính toán cao nhất thế giới.

Đây là lần đầu tiên kể từ năm 2017 một siêu máy tính Trung Quốc đứng đầu bảng xếp hạng TOP500 - danh sách được cộng đồng khoa học và công nghệ quốc tế theo dõi sát sao như một thước đo năng lực đổi mới và sức mạnh công nghệ của các quốc gia.

SỰ TRỞ LẠI CỦA TRUNG QUỐC TRONG CUỘC ĐUA SIÊU MÁY TÍNH

Theo TOP500, LineShine đạt hiệu năng 2,198 exaflop, tương đương khả năng thực hiện hơn 2 tỷ tỷ phép tính mỗi giây. Thành tích này giúp hệ thống mới của Trung Quốc vượt qua El Capitan - siêu máy tính đặt tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Livermore của Mỹ - vốn đạt 1,809 exaflop.

Khoảng cách hơn 389 petaflop giữa hai hệ thống tương đương mức chênh lệch khoảng 21,5%, cho thấy vị trí dẫn đầu của LineShine không chỉ mang tính biểu tượng mà còn thể hiện ưu thế đáng kể về năng lực tính toán.

El Capitan hiện đứng thứ hai trong bảng xếp hạng, tiếp theo là hai hệ thống khác của Mỹ đang hoạt động tại các phòng thí nghiệm quốc gia ở Tennessee và Illinois. Trong khi đó, siêu máy tính Jupiter của Đức tụt xuống vị trí thứ năm.

Đáng chú ý, năm hệ thống này hiện là những siêu máy tính đạt chuẩn exascale duy nhất trên thế giới đã được xác nhận công khai. Chuẩn exascale được xem là cột mốc quan trọng trong ngành tính toán hiệu năng cao (HPC), khi một hệ thống có thể thực hiện ít nhất một tỷ tỷ phép tính mỗi giây.

Việc Trung Quốc giành lại vị trí số một diễn ra trong bối cảnh cuộc cạnh tranh công nghệ giữa Bắc Kinh và Washington ngày càng gay gắt. Những năm gần đây, Mỹ liên tục áp đặt các biện pháp kiểm soát xuất khẩu nhằm hạn chế khả năng tiếp cận các dòng chip tiên tiến của Trung Quốc, đặc biệt là các bộ xử lý phục vụ trí tuệ nhân tạo và siêu máy tính.

Trong bối cảnh đó, thành công của LineShine được xem là minh chứng cho nỗ lực tự chủ công nghệ của Trung Quốc trong các lĩnh vực chiến lược.

KHÔNG DỰA VÀO GPU - ĐIỂM KHÁC BIỆT CỦA LINESHINE

Một trong những yếu tố khiến LineShine thu hút sự chú ý đặc biệt của giới công nghệ là kiến trúc phần cứng khác biệt.

Trong khi phần lớn các siêu máy tính hiện đại và các trung tâm dữ liệu AI ngày nay phụ thuộc rất lớn vào các bộ xử lý đồ họa (GPU) để tăng tốc khả năng tính toán, LineShine lại vận hành hoàn toàn bằng các bộ xử lý trung tâm (CPU) truyền thống.

GPU hiện được xem là “trái tim” của cuộc cách mạng trí tuệ nhân tạo nhờ khả năng xử lý song song khối lượng dữ liệu khổng lồ. Chính vì vậy, các dòng chip AI cao cấp của Nvidia và AMD đã trở thành tài sản chiến lược trong cuộc cạnh tranh công nghệ toàn cầu.

Điều đáng chú ý là LineShine không chỉ vượt qua El Capitan về hiệu năng mà còn trở thành hệ thống đầu tiên trong lịch sử TOP500 đạt trên 2 exaflop bằng kiến trúc CPU thuần túy, không sử dụng GPU Nvidia hay AMD. Thành tựu này được nhiều chuyên gia đánh giá là một cột mốc kỹ thuật quan trọng đối với ngành tính toán hiệu năng cao.

Việc đạt hiệu năng vượt ngưỡng 2 exaflop mà không phụ thuộc vào GPU cho thấy Trung Quốc đang theo đuổi một hướng phát triển khác trong lĩnh vực siêu máy tính. Điều này cũng phản ánh khả năng tối ưu hóa phần cứng, phần mềm và kiến trúc hệ thống ở quy mô cực lớn.

Thành công của LineShine càng đáng chú ý hơn khi diễn ra trong bối cảnh Mỹ siết chặt các biện pháp hạn chế xuất khẩu chip tiên tiến sang Trung Quốc. Trong nhiều năm qua, Nvidia và các nhà sản xuất chip phương Tây giữ vai trò thống trị trong lĩnh vực tính toán AI và siêu máy tính. Việc một hệ thống không sử dụng GPU phương Tây vẫn vươn lên vị trí số một thế giới được xem là tín hiệu cho thấy Trung Quốc đang đạt được những bước tiến đáng kể trong quá trình xây dựng năng lực công nghệ độc lập.

Tuy nhiên, các chuyên gia cũng lưu ý rằng kiến trúc CPU thuần túy không nhất thiết là lựa chọn tối ưu cho mọi loại tác vụ AI hiện đại. Các mô hình AI tạo sinh quy mô lớn hiện nay vẫn thường được huấn luyện bằng GPU do khả năng xử lý song song vượt trội. Dù vậy, đối với nhiều ứng dụng khoa học, mô phỏng vật lý, dự báo thời tiết, nghiên cứu vật liệu hay tính toán quốc phòng, kiến trúc CPU quy mô lớn vẫn có thể phát huy hiệu quả đáng kể.

NĂNG LỰC TÍNH TOÁN TRỞ THÀNH THƯỚC ĐO SỨC MẠNH QUỐC GIA

Trong nhiều năm qua, bảng xếp hạng TOP500 không chỉ phản ánh trình độ phát triển của ngành công nghệ thông tin mà còn được xem là biểu tượng của sức mạnh khoa học, công nghiệp và đổi mới sáng tạo quốc gia.

Các siêu máy tính ngày nay đóng vai trò nền tảng trong hàng loạt lĩnh vực chiến lược như phát triển AI, thiết kế thuốc mới, nghiên cứu khí hậu, mô phỏng vũ khí hạt nhân, thăm dò năng lượng, hàng không vũ trụ và an ninh quốc phòng.

Khả năng xử lý dữ liệu ở quy mô cực lớn đang ngày càng trở thành yếu tố quyết định trong cuộc đua công nghệ toàn cầu. Không chỉ các chính phủ, các tập đoàn công nghệ hàng đầu thế giới cũng đang đầu tư hàng chục tỷ USD vào các trung tâm dữ liệu và hạ tầng tính toán nhằm đáp ứng nhu cầu bùng nổ của AI.

Sự vươn lên của LineShine cho thấy Trung Quốc vẫn duy trì được tốc độ phát triển mạnh mẽ trong lĩnh vực siêu máy tính bất chấp các rào cản công nghệ từ bên ngoài.

Một điểm đáng chú ý khác là mức tiêu thụ điện năng của hệ thống này. Theo TOP500, LineShine cần khoảng 42,2 megawatt điện để vận hành - tương đương lượng điện tiêu thụ của hàng chục nghìn hộ gia đình. Điều đó cho thấy cuộc đua siêu máy tính không chỉ là cuộc cạnh tranh về chip và thuật toán, mà còn là cuộc cạnh tranh về hạ tầng năng lượng, khả năng làm mát và vận hành các trung tâm dữ liệu quy mô cực lớn.

Trong bối cảnh AI tạo ra nhu cầu tính toán chưa từng có, năng lực xây dựng và vận hành các hệ thống exascale đang trở thành lợi thế chiến lược của các quốc gia hàng đầu thế giới.

Việc LineShine vượt qua El Capitan để đứng đầu TOP500 vì thế không chỉ là sự thay đổi thứ hạng đơn thuần. Đây còn là dấu hiệu cho thấy cuộc cạnh tranh công nghệ giữa Trung Quốc và Mỹ đang bước sang một giai đoạn mới, nơi năng lực tính toán ngày càng trở thành nền tảng cốt lõi của sức mạnh kinh tế, khoa học và địa chính trị trong thế kỷ XXI.

Trọng Hoàng