Những Siêu Máy Tính đặc Biệt - Tiền Phong

Deep Blue đấu với ma cờ Kasparov

Giờ đây, thế giới đã có hàng trăm siêu máy tính cực mạnh, liên tục được cải tiến theo thời gian, và được tích hợp những công nghệ tiên tiến nhất.

Các siêu máy tính thường được sử dụng cho các công việc nặng về tính toán liên quan tới vật lý lượng tử cơ học; dự báo thời tiết; nghiên cứu khí hậu (gồm cả nghiên cứu tình trạng nóng lên toàn cầu); mô hình hóa phân tử (tính toán cấu trúc và thành phần của các hợp chất hóa học, đại phân tử sinh học, polymer, và tinh thể); giả lập vật lý (chẳng hạn như giả lập các chuyến bay trong bão; giả lập vụ nổ hạt nhân)…

Những siêu máy tính sử dụng cho mục đích đặc biệt

Đó thường là những thiết bị tính toán hiệu suất cao có kiến trúc phần cứng chỉ dành cho việc xử lý duy nhất một vấn đề, chẳng hạn như vật lý học thiên thể hay phá mã theo phương pháp “brute-force” (còn gọi là “tấn công từ điển” - kết hợp tất cả những ký tự có trong từ điển để tìm ra mật mã).

Lịch sử cho thấy những hệ thống máy tính chỉ phục vụ duy nhất một nhiệm vụ này thường có tốc độ xử lý nhanh hơn cả những chiếc máy tính mạnh nhất thế giới. Chẳng hạn năm 2002, GRAPE-6 xử lý nhanh hơn siêu máy tính Earth Simulator ở một số lĩnh vực.

Deep Blue - Vô địch cờ vua

Hệ thống siêu máy tính này được IBM xây dựng và phát triển riêng cho mục đích chơi cờ vua. Tháng 5/1997, Deep Blue đã thắng nhà vô địch cờ vua thế giới Garry Kasparov.

Tuy nhiên, Garry Kasparov lại không công nhận trận thua này, và cho rằng IBM đã “ăn gian” bởi trước đó một năm chính tay vô địch này đã đánh bại phiên bản đầu tiên của Deep Blue. Kasparov yêu cầu đấu lại nhưng IBM đã từ chối.

Vào thời điểm đó, Deep Blue có khả năng tính toán 200 triệu phép tính mỗi giây, và là siêu máy tính mạnh nhất có cơ hội thi thố tài năng với nhà vô địch cờ thế giới Garry Kasparov.

Ngày nay người ta thường dùng các phần mềm chơi cờ riêng chứ không sử dụng phần cứng như kiểu Deep Blue. Một số phần mềm chơi cờ hiện đại có thể kể tên như Rybka, Deep Fritz và Deep Junior. Những chương trình này thậm chí còn thông minh hơn cả Deep Blue.

* Gravity Pipe - Đo sao

Hệ thống máy tính này còn có tên gọi khác là GRAPE, thực ra là một dự án sử dụng khả năng tăng tốc phần cứng để thực hiện các phép toán về lực hấp dẫn của các ngôi sao hoặc những hành tinh trong hệ Mặt Trời. GRAPE được đặt tại Trường Đại học Tokyo.

GRAPE có nhiều phiên bản khác nhau (GRAPE-1, GRAPE-3 và GRAPE-5), sử dụng hệ thống thuật toán LNS để tính toán lực hút xấp xỉ giữa 2 ngôi sao. Các phiên bản GRAPE sau này đã có nhiều cải tiến hơn, cho phép chúng tính toán chính xác hơn và nhanh hơn.

Cray - siêu máy tính mạnh nhất TG từ 1985 - 1989

EFF DES - Phá mật mã

Việc xây dựng hệ thống phá mã EFF DES tốn tới 250.000 USD. Hệ thống này gồm hơn 1.800 con chip được sản xuất riêng, và có thể phá mã DES chỉ trong ít ngày. EFF DES còn có tên khác là “Deep Crack” do tổ chức Electronic Frontier Foundation (EFF) xây dựng năm 1998.

Deep Crack có thể giải mã và mã hóa bất cứ thông điệp nào bằng cách kết hợp tất cả những từ khóa có thể trong phạm vi 1 triệu tỷ cách thức kết hợp.

Tháng 7/1998, Deep Crack đã tiến hành giải mã thành công một thông điệp mã hóa bằng khóa DES trong vòng 56 tiếng đồng hồ, và đoạt giải thưởng 10.000USD của công ty RAS Security.

Trước đó, RAS đã khuyến cáo chính phủ Mỹ rằng DES không thực sự đáng tin cậy (được sử dụng để mã hóa những dữ liệu mật tại thời điểm đó).

6 tháng sau, Deep Crack đã thiết lập kỷ lục mới với khả năng phá mã DES chỉ trong vòng chưa tới 1 ngày. Tháng 5/2002, Chính phủ Mỹ đã phải thay thế chuẩn DES bằng AES để sử dụng cho các cơ quan chính phủ.

* RIKEN MDGRAPE-3 - Giả lập kiến trúc protein

Được phát triển bởi viện nghiên cứu RIKEN, Nhật Bản, MDGRAPE-3 là một công cụ cực kỳ hữu ích cho các nhà khoa học trong lĩnh vực giả lập kiến trúc protein. Siêu máy tính này có tổng cộng 4.808 chip xử lý MDGRAPE-3, và vô số bộ xử lý Dual-Core Intel Xeon (tên mã “Dempsey”) khác.

Tháng 6/2006, RIKEN tuyên bố hệ thống MDGRAPE-3 đã đạt khả năng xử lý tới hàng triệu tỉ phép tính mỗi giây. Với tốc độ này, MDGRAPE-3 thậm chí còn mạnh hơn cả phiên bản 2006 của siêu máy tính IBM BlueGene/L. Tuy nhiên, MDGRAPE-3 lại không được xếp vào TOP 500 siêu máy tính mạnh nhất thế giới bởi mục đích đặc biệt của chúng.

TOP 5 siêu máy tính mạnh nhất thế giới hiện nay

Sau đây là danh sách 5 siêu máy tính mạnh nhất thế giới hiện nay tính tới tháng 6/2008.

Gia Nguyễn