Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ ba, 01/06/2010 19:21 (GMT+7)

Công nghệ Siêu tính và Việt Nam đặt chân vào Bản đồ Siêu tính thế giới

Hiện nay một máy/hệ thống Siêu tính phải có tốc độ bắt đầu là 1 ngàn tỷ phép tính/giây ( 10 12phép tính/giây; 1 teraflops). Một vài máy Siêu tính (Supercomputer) hiện nay có tốc độ đến vài chục petaflops(1 petaflops là 1 triệu tỷ hay 10 15phép tính/giây). Cũng cần nói rằng 10 MST nhanh nhất, sức mạnh nhất Thế giới trong những năm gần đây thì Mỹ sở hữu 9 cái, Âu châu sở hữu 1 cái!

Các MST sử dụng hệ điều hành(OS) UNIX(Cray sử dụng UNICOSlà Cray UNIX) và ngày nay có thêm Linuxvì tính bảo mật, an toàn, ổn định và hiệu quả của hệ điều hànhnày. Cũng cần nói rằng UNIXra đời trước hệ điều hành Windownhiều năm.

Ai chế tạo Máy Siêu tính?

Có 3 công ty chế tạo MST nổi tiếng Thế giới của Mỹ là Cray, SGI và IBM gần như chiến lĩnh hoàn toàn thị trường MST của Mỹ và Thế giới. Công ty Cray chế tạo MST đầu tiên cho nước Mỹ và Thế giới từ cuối những năm 70 của Thế kỷ trước. Chàng khổng lồ Siêu tính Cray có bề dày kinh nghiệm 30-40 năm chế tạo MST và là Công ty Siêu tính duy nhất chỉ chuyên chế tạo MST. SGI nổi tiếng với các máy SGI workstations và vào thị trường MST Thế giới muộn hơn với các máy “Siêu tính nhỏ”. Người khổng lồ IBM nổi tiếng với các máy tính xách tay (Laptop), máy tính cá nhân (PC), workstation và cả MST IBM.

“Bột vào Rác ra” hay “Bột vào Bánh ra”?

Trong Khoa học Tính toán luôn có hai “thành ngữ” trên. Trong việc giải quyết những vấn đề tính toán phức tạp, khi mà ta có tất cả đầu vào tốt, kể cả phần mềm ứng dụng “Siêu đẳng” và ta có chuyên gia giỏi nhưng thiết bị yếu kém thì ta đã làm một việc cho “ bột vào rác ra”!  Trong trường hợp này, ta nhận được lời giải “ rác” và không thể sử dụng lời giải “ rác” được! Một ví dụ đơn giản như khi ta chụp hình kỹ thuật số với máy ảnh có độ phân giải quá thấp thì hình ảnh nhận được là “r ác” vì ta không thể nhận hình ảnh chất lượng tốt. Tương tự như vậy, đối với những tính toán phức tạp và cần tính toán với độ chính xác và độ phân giải cao thì máy PC hay Workstations (dù cho có nối rất nhiều PC hay workstations) chỉ cho lời giải “rác”! Ngay cả khi ta giả sử rằng PC hay workstations tính toán với độ phân giải nào đó và với sai số ta chấp nhận được, nhưng phải tính quá lâu thì lời giải vẫn là “rác” vì nó trở nên không sử dụng được! Ví dụ chúng ta cần dự tính, dự báo thời tiết, bão, lũ, lụt, nước dâng trong bão, sóng thần, động đất v.v. hay bất cứ hiện tượng thiên nhiên nguy hiểm nào cho ngày mai hay một vài ngày tới mà chúng ta cần phải tính trên PC hay Workstation (kể cả khi ta nối rất nhiều máy với nhau) mất 10 ngày hay hơn nữa, thì lời giải đó vẫn là “rác” theo nghĩa không dùng được! Để có “ bột vào bánh ra”, ngoài đầu vào tốt, phần mềm tốt, chuyên gia giỏi ta phải có thiết bị tính toán tốt và lời giải nhận được sẽ là lời giải ta mong muốn! Và Siêu tính trong trường hợp này là giải pháp duy nhấtđể nhận được “ bột vào bánh ra”!

Ai cần siêu tính?

Ngày nay, CN siêu tính (Supercomputing/HPC) được sử dụng rộng rãi trong hầu hết các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kinh tế, quốc phòng và đặc biệt là sản xuất, trong đó có thủy lợi, thủy điện, dự báo thời tiết, bão, lũ, cháy rừng, khí hậu, khai thác dầu khí, khai mỏ, đóng tàu, thiết kế, xây dựng cầu đường, năng lượng, tài chính (Financial Services), chứng khoán, Chính phủ Điện tử, giáo dục ĐH và trên ĐH ở tất cả các nước phát triển và rất nhiều nước đang phát triển. Đây cũng là môt ngành KHCN cao “anh em” với tin học và phát triển nhanh chóng như tin học! Công nghệ Siêu tính đặc biệt cần thiết và quan trọng trong các ngành Toán Ứng dụng và Kỹ thuật công nghệ (Engineering), các ngành KH CN nói chung trong đó có khoa học trái đất, khoa học về cuộc sống (như sinh-hóa-y-dược),  kinh tế và quốc phòng… CN Siêu tính đặc biệt quan trọng trong mô hình toán-máy tính (Modeling)/mô phỏng, tính toán, dự tính/dự báo thời tiết, bão, khí hậu, lũ, lụt, nước dâng, cháy rừng, động đất, sóng thần; Các nghiên cứu, tính toán môi trường và dự báo biển trong đó có hoàn lưu nước, truyền âm trong nước biển, thủy triều, sóng, nước dâng, sóng thần và ô nhiễm…v.v.

Siêu tính để bàn hay Siêu tính cá nhân?

Một bước ngoặt cách mạng vô cùng quan trọng trong công nghệ (CN) chế tạo MST là tháng 8/2008, “Chàng khổng lồ” Siêu tính Cray chế tạo ra máy “Siêu tính để bàn”/ “Siêu tính cá nhân” Cray CX1 (xem hình dưới. Nguồn: Web Cray) dựa trên kinh nghiệm hơn 30 năm trong CN chế tạo MST cũng như sự kết hợp tài tình của công nghệ chế tạo chips mới của Intel và bước ngoặt cách mạng trong thiết kế vSMP sử dụng phần mềm ScaleMP, cùng với kỹ thuật làm giảm độ nóng của máy, giảm tiếng ồn và tiết kiêm điện năng.

Với công nghệ GPU (Graphic Processing Unit, tương ứng với công nghệ CPU) kết hợp với công nghệ CPU truyền thống cho phép sử dụng processors nhiều lõi cùng với kỹ thuật phần mềm Tesla với CUDA đưa CN tính toán sử dụng kỹ thuật song song đến mức siêu đẳng trong CRAY CX1. Cần nhấn mạnh rằng thiết kế “vSMP” sử dụng phần mềm ScaleMP (hình 1) cho Cray CX1 ưu điểm của MST “khổng lồ” (với giá chế tạo máy rất cao!); nghĩa là ScaleMP kết hợp với phần cứng trong CX1 biến Cray CX1 thành một MST “ảo” (virtual machine) có bộ nhớ tổng thể (global/share memory) sử dụng một hệ điều hành (OS) thống nhất cho tất cả các blades/nodes (máy thành viên).

Thiết kế “bộ nhớ” tổng thể (global) có tốc độ và hiệu quả tính toán siêu đẳng (giá vận hành, bảo trì, bảo dưỡng và lập trình thấp hơn nhiều), mặt khác Cray CX1 cũng có ưu điểm của các máy siêu tính “bó” (HPC cluster) là giá chế tạo máy thấp. Máy siêu tính “bó” có thiết kế bộ nhớ địa phương (local) sử dụng nhiều hệ điều hành (multi-OS) nên hiệu quả tốc độ và tính toán song song phức tạp hơn, tốn kém hơn và hiệu quả thấp hơn và chi phí cho bảo trì bảo dưỡng, lập trình tốn kém hơn nhiều so với Cray CX1.

Như vậy, với thiết kế “vSMP” sử dụng phần mềm ScaleMP, Cray CX1 cho hiệu quả tính toán, sử dụng cao nhất trong các MST hiện tại so với tổng chi phí các loại (hiệu quả tốt nhất so với chi phí)! Cũng cần nhấn mạnh rằng Cray CX1 là hệ thống Siêu tính duy nhất trong ngành công nghiệp chế tạo máy Siêu tính gắn kết hiệu năng tính toán, xử lý đồ họa và khả năng lưu trữ trong một khối, tích hợp trong “tủ vỏ” máy đặt trong văn phòng. Lợi điểm này cho phép gia tăng sự linh hoạt trong sử dụng. Ví dụ như khả năng đồ họa cao cấp của hệ thống có thể cắt bỏ bớt đi cho một “trạm” làm việc riêng lẻ.

Trong khi chế tạo MST Cray CX1, công ty Cray cùng với Công ty phần mềm Microsoft cho ra hệ điều hành HPC Window2008cho MST Cray CX1. Như vậy, Cray CX1 có thể chạy cả với nhiều hệ điều hành như Red Hat LinuxROCK+ (cùng một số hệ điều hành mở như CentOS v.v.) và HPC Window2008.

Ở đây cần nhấn mạnh rằng MST Cray CX1 là lựa chọn lý tưởng cho một nhóm chuyên gia nghiên cứu/quản lý/sản xuất hay cho cả khoa ở đại học, viện KH CN, ngân hàng, cơ sở sản xuất và quản lý, trung tâm thông tin và dữ liệu… Một ưu điểm vượt trội nữa của Cray CX1 là vận hành, bảo trì và lập trình dễ dàng hơn, đơn giản hơn, và hiệu quả tốc độ, tính toán cao hơn, ít tốn kém hơn để là một MST “để bàn/cá nhân”. Và quan trọng hơn nữa, với Cray CX1, người sử dụng không cần phải biết lập trình phức tạp, hay cần một phòng riêng biệt lớn để đặt máy, một nhón chuyên viên IT giỏi để vận hành, bảo trì hay bảo dưỡng! Các cá nhân hoặc một nhóm sử dụng có thể dễ dàng tự vận hành và bảo trì hệ thống và máy Cray CX1 có thể đặt ngay bên cạnh bàn làm việc. Vừa mới đây tháng 3 năm 2010 Cray CX1 có thể gia nhập đẳng cấp MST “khổng lồ” khi đạt tới vận tốc petaflops(10 15hay triệu tỷ phép tính/giây).

Siêu tính Cray CX1 đầu tiên tại Việt Nam (Cty Apsin) và Đông Nam Á - Nguồn: APSIN.

Với những ưu điểm vượt trội như trên, Cray CX1 là MST lý tưởng cho những nước như Việt Nam để làm chủ CN siêu tính nhằm phát triển KH CN, kinh tế, và quốc phòng.

Việt Nam đặt chân vào bản đồ công nghệ siêu tính thế giới

Công ty Khoa học Ứng dụng Quốc tế (APRIN) và Công nghệ Siêu tính?

Công ty Khoa học Ứng dụng Quốc tế ( Applied Science International, APSIN, www.APSIN.net) là  Công ty Cổ phần về các lĩnh vực KH CN biển, khí quyển & môi trường hiện đại (State-of-the-art) và công nghệ Siêu tính. Ở đây cần nhấn mạnh rằng nếu không có MST và CN Siêu tính thì CN biển, khí quyển & môi trường trở về CN của những năm tháng xưa cũ của Thế kỷ trước và không thể nào đáp ứng được các yêu câu đòi hỏi của phát triển của kinh tế và quốc phòng hiện đại! Công ty APSIN không những có chức năng nghiên cứu, chuyển giao công nghệ, tư vấn về các KH CN nói trên mà còn có thêm chức năng làm đại lý, đại diện, kinh doanh và chuyển giao MST và CN Siêu tính cả phần cứng lẫn phần mềm trong đó có phần mềm ứng dụng.

Đó cũng là lý do tại sao công ty APSIN (www.apsin.net) đã cố gắng mua MST Cray CX1 và ký được hợp đồng với “người khổng lồ” siêu tính của thế giới, công ty APSIN làm đại diện độc quyền ở Việt Nam và sắp tới là cả các nước Đông Nam Á (trừ Malaysia và Singapore) cho MST Cray CX1.

Hiện nay, MST Cray CX1 đầu tiên của Việt Nam và Đông Nam Á (thứ 4 ở châu Á) mà công ty APSIN sở hữu đã có mặt ở Việt Nam và đang được sử dụng chạy các phần mềm quan trọng, phức tạp nhất trong các ngành CN biển, khí quyển và môi trường.

Hiện tại, MST Cray CX1 của công ty APSIN có đầy đủ các phần mềm hiện đại nhất cho quản trị máy và tính song song trong đó có ScaleMP, RedHat Linux ROCKS+, MPI, OpenMP…. Quan trọng hơn nữa, APSIN đang hình thành đội ngũ chuyên gia siêu tính và khoa học tính toán người Việt và người nước ngoài cùng làm việc.

Công ty APSIN là độc quyền phân phối MST Cray CX1 và chuyển giao CN, bảo trì, bảo hành máy (trong 3 năm) cho MST Cray. APSIN chuyển giao CN cho khách hàng cả về các phần mềm hệ điều hành và phần mềm nâng cấp cho tính song song trong đó có Red Hat Linux, ROCK+, OpenMP, MPI, ScaleMP… và HPC Window2008 cũng như chuyển giao, tư vấn, nâng cấp cả về phần mềm ứng dụng trong đó có cả việc chạy phần mềm ứng dụng hiệu quả nhất cho khách hàng.

Làm chủ CN Siêu tính? Với việc Cty APSIN là đại diện chính thức độc quyền (CRAY Authorized Reseller) ở Việt Nam cho MST Cray CX1 trong đó có chuyển giao CN, bảo hành bảo trì, nâng cấp, tư vấn cả phần cứng và phần mềm kể cả phần mềm ứng dụng, đồng nghĩa với việc Việt Nam đặt được bước chân đầu tiên vào bản đồ siêu tính thế giới. Cũng cần thấy rằng Việt Namhiện là một trong vài nước (Việt Nam , Đại Hàn, Ấn Độ, gần đây có thêm Trung Quốc và Nhật) ở Á châu (đầu tiên ở Đông Nam Á) có chương trình phân phối, bảo hành, bảo trì, chuyển giao CN Cray CX1 (partner/reseller) cả phần cứng và phần mềm ứng dụng.

Khi nói tới việc Việt Nam đặt chân vào Bản đồ Công nghệ Siêu tính thế giới có nghĩa là Việt Nam phải làm chủ được CN siêu tính và như vậy Việt Nam phải có chuyên gia giỏi về CN Siêu tính và sử dụng MST một cách hiệu quả nhất trong phát triển kinh tế, sản xuất, KH CN và quốc phòng.

Chúng ta mong mỏi với CN Siêu tính, Việt Nam sẽ tiến bước tự tin trong cuộc chơi kinh tế tri thức sánh vai cùng với các quốc gia tiến bộ khác trên hành tinh.

Ghi chú: “APP” (Applications: Phần mềm ứng dụng; “OS” (Operation System: Hệ điều hành)

Tài liệu tham khảo:

•           Tài liệu về Cray CX1, Công ty Siêu tính Cray

•           Tài liệu về ScaleMP, ROCKS+ và Cray CX1, Công ty Siêu tính Cray

•           Các tài liệu, white papers  về Siêu tính và các Phần mềm trên Internet

Xem Thêm

Thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý năng lượng - Giải pháp then chốt giảm phát thải nhà kính
Ngày 17/12, tại phường Bà Rịa, thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM), Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Sở Công Thương TP.HCM, Trung tâm Chứng nhận Chất lượng và Phát triển Doanh nghiệp và Công ty Cổ phần Tập đoàn Vira tổ chức Hội thảo khoa học “Giải pháp thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý, sử dụng năng lượng hiệu quả nhằm giảm phát thải khí nhà kính”.
Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách
Trong hai ngày 12-13/11, tại tỉnh Cao Bằng, Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PanNature) và Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cao Bằng tổ chức Chương trình chia sẻ “Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách”.
Thúc đẩy ứng dụng thực tiễn của vật liệu tiên tiến trong sản xuất năng lượng sạch
Ngày 24/10, tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Hội Khoa học Công nghệ Xúc tác và Hấp phụ Việt Nam (VNACA) tổ chức Hội thảo khoa học “Vật liệu tiên tiến ứng dụng trong sản xuất nhiên liệu tái tạo và giảm phát thải khí nhà kính”.
Dựa vào thiên nhiên để phát triển bền vững vùng núi phía Bắc
Đó là chủ đề của hội thảo "Đa dạng sinh học và giải pháp dựa vào thiên nhiên cho phát triển vùng núi phía Bắc" diễn ra trong ngày 21/10, tại Thái Nguyên do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Vusta) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PANNATURE) phối hợp tổ chức.
Muốn công tác quy hoạch hiệu quả, công nghệ phải là cốt lõi
Phát triển đô thị là một quá trình, đô thị hoá là tất yếu khách quan, là một động lực quan trọng cho phát triển kinh tế - xã hội nhanh và bền vững. Trong kỷ nguyên vươn mình, quá trình đô thị hoá không thể tách rời quá trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước...
Hội thảo quốc tế về máy móc, năng lượng và số hóa lần đầu tiên được tổ chức tại Vĩnh Long
Ngày 20/9, tại Vĩnh Long đã diễn ra Hội thảo quốc tế về Máy móc, năng lượng và số hóa hướng đến phát triển bền vững (IMEDS 2025). Sự kiện do Hội Nghiên cứu Biên tập Công trình Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VASE) - hội thành viên của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long (VLUTE) tổ chức.
Ứng dụng công nghệ số toàn diện là nhiệm vụ trọng tâm của VUSTA giai đoạn tới
Ứng dụng công nghệ số toàn diện, xây dựng hệ sinh thái số là bước đi cấp thiết nhằm nâng cao hiệu quả quản trị và phát huy sức mạnh đội ngũ trí thức của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA). Qua đó cho thấy, VUSTA không chỉ bắt kịp xu thế công nghệ mà còn chủ động kiến tạo những giá trị mới, khẳng định vai trò tiên phong của đội ngũ trí thức trong thời đại số.

Tin mới

Họp Đoàn đại biểu Liên hiệp Hội Việt Nam dự Đại hội đại biểu toàn quốc MTTQ Việt Nam lần thứ XI
Căn cứ Thông tri số 10/TT-MTTQ-UB ngày 20/4/2026 của Ủy ban Trung ương MTTQ Việt Nam về việc triệu tập đại biểu dự Đại hội đại biểu toàn quốc MTTQ Việt Nam lần thứ XI, nhiệm kỳ 2026-2031, chiều ngày 8/5/2026, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Liên hiệp Hội Việt Nam) đã tổ chức họp Đoàn đại biểu dự đại hội để triển khai thực hiện.
Thủ tướng Lê Minh Hưng lên đường tham dự Hội nghị cấp cao ASEAN lần thứ 48 tại Philippines
Nhận lời mời của Tổng thống nước Cộng hòa Philippines Ferdinand Romualdez Marcos Jr, Chủ tịch ASEAN năm 2026, ngày 7/5, Thủ tướng Chính phủ nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam Lê Minh Hưng dẫn đầu Đoàn đại biểu cấp cao Việt Nam lên đường tham dự Hội nghị cấp cao ASEAN lần thứ 48 tại Cebu, Philippines từ ngày 7 đến 8/5/2026.
Hội Vô tuyến - Điện tử Việt Nam: Điểm tựa khoa học công nghệ gắn với chuyển đổi số quốc gia
Hội Vô tuyến - Điện tử Việt Nam với gần 40 năm phát triển đang thể hiện rõ vai trò tổ tổ chức xã hội - nghề nghiệp uy tín trong lĩnh vực vô tuyến, điện tử, viễn thông, công nghệ thông tin đồng thời đóng góp thực chất vào tiến trình chuyển đổi số quốc gia theo tinh thần Nghị quyết 57-NQ/TW của Bộ Chính trị.
Đầu tư khoa học công nghệ giải quyết điểm nghẽn của ngành Thủy sản Việt Nam
Phát biểu tại Hội nghị khoa học công nghệ thủy sản và kiểm ngư toàn quốc năm 2026, Thứ trưởng Bộ Nông nghiệp và Môi trường Phùng Đức Tiến đã nhấn mạnh sự cần thiết của đổi mới sáng tạo khoa học công nghệ trong giải quyết điểm nghẽn về logistics, môi trường, nâng cao sức cạnh tranh của ngành Thủy sản trong nước.
Chủ tịch VUSTA Phan Xuân Dũng nhận danh hiệu Giáo sư danh dự Đại học Năng lượng Moskva, Liên bang Nga
Sáng 30/4/2026, tại Trường Đại học Năng lượng Moskva, Liên bang Nga (MPEI), TSKH. Phan Xuân Dũng, Chủ tịch VUSTA đã vinh dự đón nhận danh hiệu Giáo sư danh dự của MPEI. Chủ tịch VUSTA Phan Xuân Dũng là công dân đầu tiên của Việt Nam được trao tặng danh hiệu Giáo sư tại MPEI, đứng trong bảng danh dự cùng với các nhà khoa học nổi tiếng trên thế giới.
51 năm thống nhất đất nước: Khơi thông nguồn lực tri thức trong kỷ nguyên mới
Thông tấn xã Việt Nam giới thiệu bài phỏng vấn với Phó Giáo sư, Tiến sĩ Phạm Ngọc Linh, Phó Chủ tịch Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) về vai trò của lực lượng trí thức và những giải pháp đột phá để hiện thực hóa khát vọng hùng cường vào năm 2030 và 2045.