ĐIỆN TOÁN HIỆU NĂNG CAO Ở VIỆT NAM NGÀY CÀNG ĐƯỢC CHÚ TRỌNG VÀ BỨT TỐC TRONG TRIỂN KHAI THỰC TẾ

Trước đây, thời kỳ 1970-1990 những cỗ máy tính lớn ở Việt Nam chỉ là máy tính công nghệ đã lạc hậu, nhất là hiệu năng rất thấp so với thế giới. Ví dụ cỗ máy tính Misa I, chạy hệ điều hành Fortran IV đặt tại trường Đại học Bách Khoa Hà Nội có khả năng tính toán chỉ vài megaflops …
Giai đoạn từ 1991 đến 2009, Việt Nam đã có một số máy chủ lớn (mainframe) được sử dụng ở Bộ/ngành, nhưng hiệu năng chỉ cỡ gigaflops.
Kể từ 2010 đến nay, một số hệ thống đã được nâng cấp hoặc thay thế bằng mainframe lớn, tăng mạnh năng lực điện toán của Việt Nam. Điển hình như:
- Hệ thống HP hiệu năng 18,7 Tflops (Hình 1), tương đương mainframe hàng đầu thế giới vào năm 1990s, thuộc Viện Hàn lâm Khoa học công nghệ Việt Nam, được nâng cấp năm 2018 từ Hệ thống HP hiệu năng 6 Tflops lắp đặt năm 2012, gồm 39 máy chủ kiểu bó với CPU Xeon, DDR4, GPU NVIDIA Tesla P100 và kết nối InfiniBand, cấu tạo thành 3 bó: 6 nodes bó điện toán đám mây (OpenStack), 19 nodes bó tính toán CPU (Rocks), 14 nodes bó GPU (StackIQ).
- Mainframe IBM system z10 BC với hiệu năng 20 Tflops có mặt ở ViettinBank năm 2010. Mainframe IBM system z11 hiệu năng 32 Tflops hoạt động tại BIDV năm 2012. Mainframe IBM system z12 hiệu năng 36 Tflops được VietcomBank vận hành năm 2011.
- 2 hệ thống Intel ASCI 50 Tflops đặt tại Đại học Bách Khoa Hà Nội và Đại học Bách Khoa TP. Hồ Chí Minh nằm trong dự án hợp tác với Intel năm 2015, giúp nâng cao năng lực đào tạo CNTT.
- Hệ thống IBM RS800 có khả năng xử lý 75 Tflops thuộc dự án nâng cao năng lực dự báo thời tiết được chính phủ Nhật Bản tài trợ, đặt tại Tổng cục Khí tượng Thủy văn từ năm 2018, thay thế hệ thống mainframe kiểu bó có hiệu năng 1,7 gigaflops sử dụng từ năm 2002.
- 2 hệ thống IBM Linux cluster có hiệu năng 180 Tflops thuộc Viện Khoa học và Công nghệ tính toán (ICST) ở TP. Hồ Chí Minh bắt đầu hoạt động tại Công viên phần mềm Quang Trung năm 2018.
- Hệ thống Mainframe IBM RA900 có khả năng xử lý 96 Tflops đặt tại Cục Viễn thám Quốc gia từ năm 2018, nâng cấp từ hệ thống mainframe có hiệu năng 300 gigaflops sử dụng từ năm 2008.
- Hệ thống IBM system z14 EC tốc độ 60 Tflops thuộc đề án 501 có mặt ở Tổng cục Thống kê (Bộ Kế hoạch và Đầu tư) vào 2021, thay cho hệ thống IBM hiệu năng 200 gigaflops dùng từ năm 2010.
- Hệ thống các máy chủ có tốc độ xử lý 80-120 Tflops phục vụ xây dựng, vận hành CSDL dân cư từ 7/2021, được xem là hệ thống điện toán mạnh nhất trong các công sở Việt Nam hiện nay.
g Vài năm gần đây sức mạnh điện toán ở Việt Nam đã được đẩy mạnh vượt bậc so với trước đây, nhất là điện toán AI trong xử lý ngôn ngữ tự nhiên, hình ảnh và video.
- Vào 7/2018, FPT đưa vào sử dụng siêu máy chủ AI đầu tiên ở Việt Nam NVIDIA DGX-1 có hiệu suất AI 1 Pflops và hiệu năng FP32 62,4 Tflops, trị giá ~3 tỉ VNĐ, kích thước bằng 2 desktop, nặng 85kg và tiêu thụ điện 3,5 kW, gồm 2 CPU Xeon E5-2698v4 20 lõi 2,2GHz và 8 GPU Tesla V100 32GB HBM2, 512GB DDR4-2133MHz, 5x 1,92TB SSD NVMe tốc độ đọc ghi 3,5GB/s và 2,7GB/s. Việc sử dụng NVIDIA DGX-1 giúp FPT tăng tốc độ nghiên cứu và phát triển các sản phẩm AI (như các ứng dụng nền tảng FPT.AI) nhanh hơn tới 10-20 lần so với triển khai trên máy tính truyền thống. Ví dụ trước đây thực hiện mô hình AI trong 1 tháng, thì nay NVIDIA DGX-1 giúp chạy trong 2-3 ngày.
- Vào 8/2020, Viện VinAI đã nhập về siêu máy chủ AI NVIDIA DGX-A100 có hiệu suất xử lý AI 5 Pflops và hiệu năng tính toán 312 Tflops ở FP32, giúp thử nghiệm các mô hình AI lớn với các dữ liệu ngôn ngữ, hình ảnh, video đạt độ chính xác cao, giảm thời gian thực hiện từ hơn 2 tuần xuống trong 1 ngày). NVIDIA DGX A100 này có giá khoảng 5 tỉ VNĐ và là máy tính mạnh nhất Việt Nam lúc đó.

 

- Từ cuối năm 2020, Trung tâm Không gian mạng Viettel bắt đầu vận hành hệ thống xử lý AI hiệu suất cao hàng đầu Việt Nam đạt 20 Pflops và hiệu năng tính toán 1,248 Pflops ở FP32, đặt tại Trung  tâm dữ liệu Viettel. Nhờ đó mà Trung tâm Không gian mạng Viettel có thể huấn luyện song song nhiều mô hình AI có độ phức tạp cao, có thể trong không quá 24 giờ mỗi mô hình AI.
- Trong 5/2021, Viện Nghiên cứu trí tuệ nhân tạo VinAI Research (thuộc Vingroup) lắp đặt xong hệ thống máy tính AI mạnh nhất Đông Nam Á - NVIDIA DGX SuperPOD mới (Hình 2), được ứng dụng để phát triển AI cho xe điện tự hành, chăm sóc sức khỏe, các dịch vụ cho người tiêu dùng tại Việt Nam và hướng đến toàn cầu. DGX SuperPOD gồm 24 mô-đun DGX-A100 được liên kết mạng HDR InfiniBand 200Gbps, cùng các bộ xử lý dữ liệu DPU BlueField-2, giúp có thể tăng tốc gấp 10 lần (đạt 50 Pflops hiệu suất AI, hiệu năng tính toán 3,12 Pflops) so với hệ thống DGX A100, từ đó cho phép cập nhật mô hình AI sau mỗi 24 giờ. DGX SuperPOD được kỳ vọng giúp VinAI hiện thực hóa mục tiêu hỗ trợ Vinfast phát triển các dòng xe điện thông minh để xuất khẩu ra thị trường toàn cầu.
"Chúng tôi đã sử dụng khá thành công phần cứng và phần mềm mới nhất của NVIDIA trong nhận dạng giọng nói, xử lý ngôn ngữ tự nhiên và thị giác máy tính. Giờ đây, chúng tôi đang đưa công việc của mình lên tầm cao mới với hệ thống nhận thức cho xe tự hành" – CEO VinAI cho biết.
g Tuy nhiên, năng lực điện toán của Việt Nam vẫn thấp so với thế giới. Không những ít về số lượng mà các hệ thống mainframe hiện nay của Việt Nam có hiệu năng FP64 không quá 200 Tflops, thấp hơn 10 lần so với siêu máy tính thứ 500, kém hơn 150-300 lần siêu máy tính thứ 10 thế giới, nhất là còn khoảng cách rất xa đến 2000-10.600 lần so với hệ thống đứng đầu thế giới 2021-2023 ở FP64 cũng như cách biệt về năng lực điện toán HPC-AI đang bùng nổ hiện nay mà nhiều công ty và các nước phát triển đang tăng mạnh mua sắm để phát triển công nghệ AI. Do đó, để khẳng định tầm vóc ứng dụng điện toán của Việt Nam và sánh hàng với các quốc gia tiên tiến trên thế giới, Việt Nam cần tiếp tục tăng tốc phát triển năng lực điện toán với ưu tiên đầu tư mạnh mẽ vào hạ tầng công nghệ hiện đại, gồm thành phần cốt lõi là siêu máy tính và nền tảng ứng dụng. Từ đó, giúp đẩy nhanh việc sử dụng HPC trong tất cả các lĩnh vực với tốc độ, khối lượng và chất lượng công việc được nâng cao tối đa ở tất cả các khâu.
Cùng đó là khi hoàn thành 100% các cơ sở dữ liệu quốc gia - nền tảng hạ tầng cho phát triển, gồm: cơ sở dữ liệu quốc gia về Dân cư, Đất đai, Đăng ký doanh nghiệp, Tài chính, Bảo hiểm, Nền địa lý và được kết nối, chia sẻ trên toàn quốc để phục vụ người dân và phát triển kinh tế xã hội sẽ đòi hỏi sự trợ giúp của các hệ thống điện toán mạnh và thông minh để đạt hiệu quả cao.
Những siêu máy chủ/ siêu máy tính nói chung, máy tính AI nói riêng là thành phần cốt lõi quan trọng nhất trong hạ tầng tính toán, giúp giải quyết nhanh và hiệu quả các bài toán lớn thực tiễn với độ chính xác cao, nhất là giúp phát hiện và hỗ trợ ngăn chặn kịp thời theo thời gian thực fake new và gian lận giao dịch điện tử; đồng thời hỗ trợ công tác nghiên cứu, đào tạo và phát triển về công nghệ điện toán của nước ta lên tầm cao mới. Riêng các siêu máy tính AI sẽ giúp mở rộng và tăng tốc phát triển các mô hình AI lớn chuyên sâu, các sản phẩm AI và các giải pháp thông minh phục vụ đời sống, Chính phủ và các doanh nghiệp nhiều lĩnh vực với năng suất tăng gấp nhiều lần.

Hà Nội, 8/11/2023
Nguyễn Quang Chung