Theo báo South Trung Quốc Morning Post đưa tin, các nhà khoa học Trung Quốc đã tạo ra dải ngân hà giả lập lớn nhất từng được kiến tạo nên, duyệt siêu máy tính nhanh nhất hành tinh Thái Hồ Quang. Tuy nhiên đây mới chỉ là bước đầu của việc sử dụng con thú vật tính toán này, sức mạnh ấy của nó sẽ còn có ích hơn nữa trong các thử nghiệm ngày mai.

Họ mong rằng trong vòng 3 năm đến, Trung Quốc sẽ dẫn đầu cuộc đua tìm kiếm cội nguồn của thiên hà hay của Vũ trụ tổng thể.

Việc sinh sản những thế hệ máy tính mạnh mẽ tiếp theo sẽ chuẩn y các nhà nghiên cứu làm việc trực tiếp với các cơ sở kĩ nghệ tiền tiến khác – ví dụ như các đài thiên văn radio lớn nhất trái đất – để tạo nên một màng lưới nghiên cứu mạnh mẽ. Bằng việc giả lập được Vũ trụ trên chiếc siêu máy tính Thái Hồ Quang, các nhà thiên văn học sẽ có thể tách riêng những phần Vũ trụ xa xôi ra để nghiên cứu biệt lập.

Ông Gao Liang, chủ toạ của nhóm máy tính nghiên cứu Vũ trụ tại Đài thiên văn Vũ trụ Quốc gia, thuộc Viện Khoa học Trung Quốc tại Bắc Kinh nói rằng họ đã tạo ra version giả lập của sự hình thành của Vũ trụ, cũng như thời đoạn bành trướng về mọi hướng trước nhất của Vũ trụ, bằng cách sử dụng 10 nghìn tỷ hạt kỹ thuật số.

Quy mô của dự án này lớn hơn 5 lần kỷ lục kích tấc Vũ trụ đã từng được các nhà khoa học tạo ra lúc trước, cụ thể là vào bốn tuần vừa rồi bởi các nhà vật lý dải ngân hà tại Đại học Zurich, Thụy Sĩ. Tuy nhiên, các nhà khoa học Châu Âu có thể duy trì Vũ trụ giả lập này trong vòng 80 giờ, còn các nhà nghiên cứu Trung Quốc chỉ có thể cho nó hoạt động được trong hơn 1 giờ mà thôi.

Một phần vũ trụ giả lập được các nhà nghiên cứu Zurich tạo ra.
Một phần dải ngân hà giả lập được các nhà nghiên cứu Zurich tạo ra.

Đã có rất nhiều phép tính được thực hành … Chắc hẳn cỗ máy đã mệt lắm”, ông Gao nói.

Ông giảng giải rằng chiếc siêu máy tính Thái Hồ Quang đã sử dụng tổng cộng 10 triệu lõi CPU, mỗi một lõi lại chạy nhiều chỉ dẫn tính toán khác nhau để tăng vận tốc thực hành các phép tính. Thử nghiệm này được đưa đến với dân chúng vào hôm thứ Tư vừa rồi bởi nhà khoa học Wang Qiao, một nhà nghiên cứu cũng thuộc dự án trên. Nghiên cứu này được đăng tải trên tập san Khoa học và Công nghệ Hàng ngày, tờ báo chính thức của Bộ Khoa học và Công nghệ tại Trung Quốc.

Tuy chiếc siêu máy tính đã chạy hết công suất để tạo nên Vũ trụ giả lập này, nó vẫn bình yên và mạnh mẽ, ông Gao nói. “Đây chỉ là một bài tập phát động mà thôi. Chúng tôi vẫn còn một chặng đường dài phía trước để đạt được mục tiêu của mình”.

Siêu máy tính của IBM.
Siêu máy tính của IBM.

Trong ngành thiên văn học, các nhà nghiên cứu tạo ra những version giả lập của Vũ trụ bằng cách phân tách một khối đồ sộ thành các hạt nhỏ. Những hạt này tương tác với nhau duyệt những lực vật lý thực tại như lực quyến rũ. Có càng nhiều hạt tham dự vào quá trình tạo Vũ trụ, thì Vũ trụ ấy lại càng chính xác. Quá trình giả lập này có thể giảng giải, giải đáp được nhiều câu hỏi về Vũ trụ vẫn còn đang bị bỏ ngỏ: cội nguồn, vận tốc bành trước, lúc trước nơi này là cái gì, hay năng lượng tối – dark energy.

Những tính toán được siêu máy tính thực hành còn được biết đến với cái tên giả lập N-body, với số lượng hạt được tăng lên rất nhiều. Với những máy tính mạnh nhất của những năm 1970, số lượng hạt chỉ có thể đến con số 1.000. Nhưng ngày nay, những bước nhảy vọt của kĩ nghệ đã cho ta một Vũ trụ giả lập với 10 nghìn tỷ hạt, duyệt những siêu máy tính hàng đầu trái đất như Titan của Mỹ, máy tính K của Nhật Bản hay Thái Hồ Quang của Trung Quốc.

Nhưng những siêu máy tính kể trên đã phải “hít khói” của người Hoa sau thử nghiệm này rồi: Trung Quốc đã tạo ra được một Vũ trụ giả lập to hơn hẳn những “người người chơi cùng trang lứa” của nó. Thái Hồ Quang được tạo nên hoàn toàn bởi chip được sinh sản trong nước, với lượng năng lượng tiêu hao thấp hơn hẳn và từ bốn tuần Sáu năm ngoái, nó đã giữ địa điểm dẫn đầu trong các siêu máy tính trên trái đất.

Siêu máy tính nhanh nhất thế giới Thái Hồ Quang 2.
Siêu máy tính nhanh nhất trái đất Thái Hồ Quang 2.

Tuy nhiên, siêu máy tính của Trung Quốc có một điểm yếu lớn và rất ít khi được vận hành với công suất tối đa. Việc chạy ở chừng độ hoạt động cao nhất sẽ khiến phần cứng của họ bị găng quá mức. Và hơn nữa, máy cũng phải chạy những phần mềm biệt lập để có thể gánh vác được được số lượng đồ sộ các tổ chức xử lý và lõi bên trong máy.

Giáo sư Lin Weipeng từ Viện Khoa học Thiên văn và Vũ trụ tại Đại học Sun Yat-sen tại Quảng Châu nói rằng việc Thái Hồ Quang giả lập được một Vũ trụ lớn này sẽ là dấu mốc cho thấy năng lực của Trung Quốc lớn thế nào. “Dự án này sẽ chuẩn y Trung Quốc lợi dụng được toàn cục sức mạnh phần cứng của mình để duy trì địa điểm số một trong cuộc đua kĩ nghệ”, ông nói.

Ông Lin cũng bổ sung rằng cấu trúc khác lạ của Thái Hồ Quang cùng với những chip xử lý được tạo ra ngay trong nội địa đã buộc hàng ngũ của ông Gao phải tự viết nên những phần mềm chạy cho máy. Đó là một nhiệm vụ gian khổ bao gồm những thuật toán vô cùng phức hợp. Một lỗi trong dòng code có thể khiến toàn cục cỗ siêu máy tính dừng hoạt động.

Ông Gao nói rằng Thái Hồ Quang vẫn sẽ chạy bất biến cho dù nó có hoạt động ở tần suất cao nhất. Những con chip có nóng nhưng không bị quá nhiệt, các lõi đều hoạt động vô cùng hiệu quả.

“Tuy nhiên, chúng tôi có luyến tiếc một điều”, ông Gao giảng giải việc dừng chương trình giả lập lại để cho một nhóm đối tượng mua hàng khác sử dụng cỗ siêu máy tính. “Chúng tôi đã đến được thời điểm 10 triệu năm sau khi vụ nổ Big Bang sinh ra. Một thời đoạn rất nguyên sơ của Vũ trụ. Đa số các thiên hà còn chưa ra đời”.

Tuổi thọ ngày nay của Vũ trụ mà ta biết đến đang là khoảng 1,3 tỷ năm. Để viết nên một chương trình giả lập đến được thời điểm này, chiếc siêu máy tính Thái Hồ Quang cần phải chạy trong một khoảng thời kì dài hơn nữa. “Hoặc là chạy trên một người kế nhiệm mạnh mẽ hơn, một cỗ máy tốt hơn”, ông Gao nói.

Siêu máy tính Thiên Hà 2 cũng của Trung Quốc, đã giữ danh hiệu siêu máy tính nhanh nhất thế giới cho tới khi Thái Hồ Quang 2 xuất hiện.
Siêu máy tính Thiên Hà 2 cũng của Trung Quốc, đã giữ danh hiệu siêu máy tính nhanh nhất trái đất cho đến khi Thái Hồ Quang 2 sinh ra.

Và họ đã đang xây đắp một cỗ máy như thế, một siêu máy tính có nhẽ là có vận tốc gấp 10 lần chiếc Thái Hồ Quang ngày nay, và dự định sẽ hoàn thành vào khoảng năm 2019. Theo ông Gao thì lúc ấy, Trung Quốc sẽ có thể vượt xa phần lớn các nước để vén màn bí ẩn của Vũ trụ này.

Những siêu máy tính này sẽ hoạt động đồng thời với những cơ sở khoa học lớn khác tại Trung Quốc, bao gồm cả Fast – chuỗi hệ thống đài thiên văn radio đơn lớn nhất trái đất với đường kính lên đến 500 mét. Hệ thống được đặt tại Quý Châu này sẽ đưa về cho ta những thông báo cụ thể về Vũ trụ xa xôi, nhưng trước hết, ta cần phải biết kính này cần nhìn vào khu vực nào.

Và một Vũ trụ giả lập sẽ cho ta một tọa độ chính xác để làm điều đó và biết đâu, ta sẽ phát hiện ra được điều gì đó lôi cuốn ở một góc Vũ trụ xa xôi nào đó. “Sau năm 2020, gánh nặng của những phát hiện Vũ trụ mới sẽ nghiêng về phía Trung Hoa”, ông Gao tự tín khẳng định.

THEO DINK

TRÍ THỨC TRẺ