5 ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่แรงที่สุดในโลก

สำหรับคนปกติอย่างเรา หากมีคอมพิวเตอร์ที่สามารถตอบโจทย์การทำงานได้โดยไม่มีปัญหา นั่นก็อาจจะเพียงพอแล้ว แต่บนโลกของเรายังมีระบบคอมพิวเตอร์ที่รับผิดชอบในการประมวลระบบที่ใหญ่ขึ้น อย่างการประมวลผลปัญญาประดิษฐ์ (AI) การสร้างแบบจำลองอวกาศ ฯลฯ สิ่งเหล่านี้ต้องใช้สิ่งที่เรียกว่า "ซูเปอร์คอมพิวเตอร์" ที่สามารถประมวลผลได้อย่างรวดเร็วมาก และเทคโนโลยีของเราก็พัฒนาอย่างต่อเนื่อง แต่มันประมวลผลได้รวดเร็วขนาดไหนกัน ? ดังนั้นเราจึงพามาทำความรู้จักกับ 5 อันดับซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่เร็วที่สุดในโลกในปัจจุบัน ดังนี้

1. ฟรอนเทียร์ (Frontier) 

ความเร็ว : 1,194 เอ็กซาฟล็อปส์

แกนประมวลผล : 8,699,904

สถานที่ตั้ง : ศูนย์คอมพิวเตอร์ผู้นำโอ๊คริดจ์ สหรัฐอเมริกา

ฟรอนเทียร์คือซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่เร็วที่สุดในโลก ด้วยประสิทธิภาพการประมวลผล 1.19 ล้านล้านการดำเนินการจุดลอยตัวต่อวินาที (quintillion floating-point operations per second คือหน่วยวัดประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์)

ประสิทธิภาพการประมวลผลแบบผสมความแม่นยำวัดได้ที่ประมาณ 6.88 เอ็กซาฟล็อปส์ (หรือ 6.88 ล้านล้านการดำเนินงานต่อเซกเตอร์) ซึ่งทำให้มากเพียงพอเป็นขุมพลังสำหรับการประมวล AI และแมชชีนเลิร์นนิง

มีตู้คอมพิวเตอร์ HPE Cray EX จำนวน 74 ตู้ ออกแบบมาพิเศษ เพื่อให้สามารถขยายขอบเขตการทำงานในยุคถัดไป มี CPU ทั้งหมดมากกว่า 9,400 ตัวและ GPU 37,000 ตัว งบประมาณในการสร้างฟรอนเทียร์ประมาณ 600 ล้านดอลลาร์สหรัฐ หรือประมาณ 22,000 ล้านบาท เปิดใช้งานมาตั้งแต่ปี 2021 ก่อนที่จะใช้งานอย่างสมบูรณ์ในปีถัดมา

ในฐานะซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่เร็วที่สุดในโลก ฟรอนเทียร์จะช่วยพัฒนาการวิจัยในสาขาต่าง ๆ เช่น วัสดุศาสตร์ การค้นคว้ายา การสร้างแบบจำลองสภาพภูมิอากาศ และความก้าวหน้าที่ขับเคลื่อนด้วย AI

2. ฟูกาคุ (Fugaku)

ความเร็ว : 442 เอ็กซาฟล็อปส์

แกนประมวลผล : 7,630,848

สถานที่ตั้ง : ศูนย์วิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ไรเคน (RIKEN) ประเทศญี่ปุ่น

นี่ถือเป็นความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่สำหรับรัฐบาลญี่ปุ่น แต่ก็มีการลงทุนในราคาที่สูงมากเช่นกัน ตั้งแต่ปี 2014 รัฐบาลได้ใช้เงินประมาณ 1,000 ล้านดอลลาร์ หรือประมาณ 36,600 ล้านบาทในการวิจัยและพัฒนา การเข้าซื้อกิจการ และการพัฒนาแอปพลิเคชันของโปรเจ็กต์นี้

มันออกแบบมาเพื่อให้ทำงานทั้งเรื่องสังคมและวิทยาศาสตร์ เช่น การพยากรณ์อากาศ การพัฒนาพลังงานสะอาด การค้นคว้ายา การแพทย์เฉพาะบุคคล และการสำรวจกฎของกลศาสตร์ควอนตัม อย่างในช่วงที่ไวรัสโควิด-19 แพร่ระบาด ฟูกาคุก็มีส่วนช่วยในการวิจัย ทั้งการสร้างแบบจำลองการแพร่กระจายของไวรัส การคิดค้นยารักษา และการศึกษาวิธีการรักษาด้วย

นอกจากนี้ยังใช้ในการพัฒนาแบบจำลอง AI ที่สามารถทำนายสึนามิในพื้นที่ชายฝั่งทะเลได้อย่างแม่นยำในเวลาใกล้เคียงกับเวลาที่เกิดขึ้นจริง ความสำเร็จนี้แสดงให้เห็นถึงความเก่งกาจของฟูกาคุไม่เพียงแต่สามารถจำลองทางวิทยาศาสตร์ได้ แต่ยังสามารถทำงานกับความท้าทายที่สำคัญ อย่างการบรรเทาภัยพิบัติและความปลอดภัยชายฝั่งได้

3. ลูมิ (LUMI)

ความเร็ว : 375 เอ็กซาฟล็อปส์

แกนประมวลผล : 2,220,288

สถานที่ตั้ง : ศูนย์ข้อมูลของ CSC ในเมืองคาจานี (Kajaani) ประเทศฟินแลนด์

นี่คือซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่เร็วที่สุดในยุโรป มันมีอนุภาคหลายตัวเพื่อรองรับการจำลองทางวิทยาศาสตร์และงานที่ต้องใช้ข้อมูลจำนวนมาก มีพาร์ติชั่น GPU 2,560 โหนด แต่ละโหนดทำงานด้วย CPU AMD Trento 64 Core และ GPU AMD MI250X 4 ตัว โดยรวมแล้วมันออกแบบมาเพื่อทำงานด้านวิทยาศาสตร์ที่หลากหลาย

นอกจากนี้ลูมิยังทำงานด้วยใช้ไฟฟ้าพลังงานน้ำ 100% ความร้อนทิ้งที่เกิดจากการทำงานของซูเปอร์คอมพิวเตอร์ก็จะถูกนำไปใช้ให้ความร้อนแก่ชุมชนในเมืองคาจานีด้วย ด้วยคุณสมบัตินี้ นอกจากจะเป็นซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่แรงเป็นอันดับ 3 ของโลกแล้ว มันยังถือเป็น 1 ในซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากที่สุดในโลกด้วย

โปรเจ็กต์นี่เป็นการร่วมมือกันระหว่างหน่วยงานพัฒนาระบบนิเวศซูเปอร์คอมพิวเตอร์ระดับโลกในยุโรปอย่างยูโรเอชพีซี จอยต์ อันเดอร์เทค (EuroHPC Joint Undertake) และสมาคมที่รับผิดชอบโปรเจ็กต์นี้อย่างลูมิคอนซอร์เทียม (LUMI Consortium) ต้นทุนการสร้างทั้งหมดคาดว่าน่าจะอยู่ที่ประมาณ 144.5 ล้านยูโร หรือประมาณ 5,600 ล้านบาท

4. ลีโอนาร์โด (Leonardo)

ความเร็ว : 238.70 เอ็กซาฟล็อปส์

แกนประมวลผล : 1,824,768

สถานที่ตั้ง : โบโลญญาเทคโนโพล (Bologna Technopole) อิตาลี

ลีโอนาร์โดมีความสามารถในการประมวลผลที่ยอดเยี่ยม ช่วยให้นักวิจัยสามารถจัดการและวิเคราะห์ชุดข้อมูลขนาดใหญ่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ สร้างขึ้นเพื่อตอบโจทย์การทำงานที่มีความหลากหลาย ทำให้สามารถจัดการกับระบบการทำงานที่มีความซับซ้อน ครอบคลุมการเรียนรู้เชิงลึก การประมวลผลปริมาณงานจำนวนเยอะ และยังสามารถทำงานเกี่ยวกับการประมวลภาพขั้นสูงได้ด้วย

ทั้งนี้ลีโอนาร์โดสะท้อนให้เห็นถึงความพยายามร่วมมือกันระหว่างประเทศต่าง ๆ ในสหภาพยุโรป เพื่อพัฒนาขีดความสามารถด้านคอมพิวเตอร์ประสิทธิภาพสูง โดยได้รับเงินจำนวน 120 ล้านยูโร หรือประมาณ 4,600 ล้านบาทจากสหภาพยุโรป และอีก 120 ล้านยูโรจากกระทรวงศึกษา มหาวิทยาลัย และหน่วยงานการวิจัยของอิตาลี

5. ซัมมิท (Summit)

ความเร็ว : 148.6 เอ็กซาฟล็อปส์

แกนประมวลผล : 2,414,592

สถานที่ตั้ง : ห้องปฏิบัติการแห่งชาติโอ๊คริดจ์ สหรัฐอเมริกา

ซัมมิทมีเซิร์ฟเวอร์มากกว่า 4,600 เครื่อง ซึ่งมีขนาดเท่ากับสนามบาสเก็ตบอล 2 สนาม มีโปรเซสเซอร์ IBM Power9 มากกว่า 9,200 ตัว และ GPU NVIDIA Tesla V100 มากกว่า 27,600 ตัว ระบบเชื่อมต่อด้วยสายเคเบิลใยแก้วนำแสงยาวกว่า 300 กิโลเมตร 

ในปี 2018 ซัมมิทกลายเป็นซูเปอร์คอมพิวเตอร์เครื่องแรกที่สามารถขยายขอบเขตการประมวลผลไปถึงระดับ เอกซะ (Exascale หมายถึงมันสามารถประมวลผลได้ที่ระดับ 10 ยกกำลัง 18 ต่อวินาที) ในขณะที่วิเคราะห์ข้อมูลจีโนม โดยสามารถประมวลผลสูงสุดได้ 1.88 Exaops (10^18 การดำเนินงานต่อวินาที) 

นอกจากการสร้างแบบจำลองที่ซับซ้อนแล้ว ซัมมิทยังทำหน้าที่เป็นระบบปัญญาประดิษฐ์และระบบการเรียนรู้เชิงลึกที่น่าทึ่งอีกด้วย ในปี 2021 ทีมวิจัยนำโดยห้องปฏิบัติการแห่งชาติโอ๊คริดจ์ (Oak Ridge) ของกรมพลังงาน (Department of Energy) และสถาบันเทคโนโลยีจอร์เจีย (Georgia Institute of Technology) ได้ใช้ซัมมิทเพื่อศึกษาเชิงลึกโครงสร้างและหน้าที่ของโปรตีนหลายพันชนิด นอกจากนี้มันยังถูกนำไปสร้างแบบจำลองสภาพภูมิอากาศ วัสดุศาสตร์ การผลิตขั้นสูง จีโนมิกส์ การค้นคว้ายา และการวิจัยทางการแพทย์ด้วย

ที่มาข้อมูล Rankred

ที่มารูปภาพ Computing, Wikipedia, Wccftech, Leonardo-supercomputer