Chip laser nâng tốc độ máy tính lên mức petaflop

Hãng điện tử Nhật NEC hy vọng chip ánh sáng với tốc độ truyền thông tin qua sợi quang lên đến 25 Gb/giây và khả năng xử lý một triệu tỷ phép tính mỗi giây (1 petaflop = 1.000 teraflop) sẽ giúp họ giành lại những gì đã mất vào tay IBM.

NEC từng là công ty sở hữu siêu máy tính mạnh nhất thế giới Earth Simulator từ năm 2002 đến 2004. Nhưng hiện nay, hệ thống vô địch là IBM BlueGene, hoạt động với tốc độ 360 teraflop (360 nghìn tỷ phép tính/giây), chỉ bằng hơn 1/3 petaflop.

NEC đã phát triển chip VCSEL (Vertical-Cavity Surface Emitting Laser) có thể chuyển đổi dòng điện thành xung ánh sáng và truyền qua sợi cáp quang. Nó giúp hạn chế sự chậm trễ thường xảy ra trong kết nối dây đồng. Hơn nữa, khi di chuyển ngày càng xa, cường độ dòng điện sẽ giảm mạnh hơn so với sự suy thoái của ánh sáng.

Chip VCSEL sẽ sớm được trang bị cho một số ứng dụng cao cấp, đòi hỏi khả năng xử lý mạnh. Tuy nhiên, công nghệ này sẽ phải cần thêm 10 năm nữa để xuất hiện trong hệ thống máy tính để bàn. "Tốc độ truyền 25 Gb/giây mang lại nhiều cơ hội phát triển cho siêu máy tính nhưng còn lâu nữa nó mới có thể hiện diện trong các sản phẩm thực tế", John Shalf, nhà khoa học tại Trung tâm nghiên cứu Lawrence Berkeley National Laboratory (Mỹ), nói.

Horst Simon, đồng nghiệp của Shalf, cũng cho rằng sẽ có nhiều vấn đề ảnh hưởng đến tiến độ phát triển siêu máy tính thế hệ mới: "Một hệ thống cấp độ petaflop cần bộ nhớ ít nhất khoảng 200 terabyte, chưa kể việc xây dựng nguồn năng lượng và công nghệ làm mát cho một máy tính như thế cũng sẽ là những thách thức lớn".