Khi NVIDIA và AMD chạy theo AI, phòng thí nghiệm hạt nhân ở Mỹ phải ươm mầm công nghệ tính toán mới

Khi cuộc đua AI làm khoa học chính xác bị bỏ lại

Vấn đề kỹ thuật cốt lõi gọi là tính toán dấu phẩy động độ chính xác kép. Nói đơn giản, đây là khả năng tính cả số rất lớn lẫn số rất nhỏ cùng lúc mà không bị mất chính xác do làm tròn. Đó là yêu cầu sống còn cho các bài toán mô phỏng vật lý nghiêm túc, từ vũ khí hạt nhân đến khí hậu, đến vật liệu mới.
Trong nhiều năm, NVIDIA và AMD đua nhau dẫn đầu mảng tính toán độ chính xác kép, ký được các hợp đồng siêu máy tính lớn với các trường đại học và phòng thí nghiệm chính phủ. Nhưng AI lại không cần loại tính toán này theo cách giống mô phỏng vật lý.

NextSilicon và bài toán nguồn cung mới

Trước viễn cảnh đó, Sandia bắt đầu thử nghiệm sản phẩm từ các tay chơi mới, trong đó có NextSilicon, một startup Israel với cách tiếp cận hoàn toàn khác so với GPU hay CPU của NVIDIA và AMD.

Hôm thứ Hai vừa qua, Sandia, NextSilicon và Penguin Solutions, công ty giúp tích hợp chip NextSilicon vào một siêu máy tính, đã tuyên bố hệ thống vượt qua một cột mốc kỹ thuật quan trọng trong loạt bài kiểm tra siêu máy tính tổng quát. Đây là bước đệm để mùa thu này, các bên sẽ quyết định có tiếp tục thử nghiệm chip NextSilicon với các bài toán sát hơn với công việc an ninh hạt nhân thật hay không.

Chip NextSilicon có thể thực hiện tính toán độ chính xác kép, đồng thời được thiết kế để tự cấu hình lại khi đang chạy nhằm chạy hiệu quả hơn. Họ dùng một kiến trúc gọi là data flow architecture, giúp giảm thời gian và năng lượng dành cho việc chuyển dữ liệu qua lại giữa bộ nhớ và đơn vị tính toán. Tóm gọn: chip ít phải đẩy dữ liệu qua lại giữa các tầng bộ nhớ, ít tốn điện, mà vẫn ra kết quả khoa học chính xác.

Một vai trò ít người biết của Sandia: vườn ươm công nghệ mới

Có một chi tiết lịch sử đáng được nhắc tới. Hơn một thập kỷ trước, khi Sandia bắt đầu thúc đẩy Intel, AMD và NVIDIA nghiên cứu hệ thống làm mát bằng chất lỏng cho chip, công nghệ này còn được xem là kỳ lạ. Giờ làm mát bằng chất lỏng đã thành tiêu chuẩn của ngành. Sandia đóng vai trò "vườn ươm" cho các công nghệ tính toán mới, từ làm mát chất lỏng đến các kiến trúc chip thử nghiệm.

Ông James Laros, nhà khoa học cấp cao tại Sandia phụ trách chương trình thử nghiệm các kiến trúc tính toán mới, nói rằng việc làm việc với những tay chơi nhỏ như NextSilicon là để đảm bảo Sandia luôn có nguồn chip cần thiết, kể cả khi các ông lớn ngành chip đổi hướng chiến lược.

"Chúng tôi phải giữ cho mình các lựa chọn để hoàn thành nhiệm vụ, vì nhiệm vụ là không thể không làm," ông Laros nói.