Od roku 2018 se žádnému čínskému superpočítači nepodařilo obsadit první místo v žebříčku TOP500, který je referenčním žebříčkem měřícím výkon nejambicióznějších výpočetních systémů na planetě.
Superpočítač LineShine, instalovaný v Národním superpočítačovém centru v Šen-čenu, sesadil z trůnu americký superpočítač El Capitan, umístěný v Livermore v Kalifornii, a to způsobem, který popírá současné konvence v tomto odvětví.
Rekordní výkon bez použití grafických akcelerátorů
Nejpozoruhodnější na tomto milníku není jen číslo udávající výkon, ale také architektura, na které je založen. Zatímco většina špičkových superpočítačů spoléhá na GPU, grafické procesory, které se staly hnacím motorem jak výpočetního výkonu, tak i závodu o umělou inteligenci, čínský systém se bez nich zcela obejde. Místo toho LineShine využívá přibližně 45 000 procesorů LX2, z nichž každý je vybaven 304 jádry pracujícími na frekvenci 1,55 GHz. Celý tento výpočetní výkon je propojen prostřednictvím LingQi, interní komunikační sítě navržené v Číně pro vysokorychlostní provoz s minimální latencí, a běží na operačním systému Kylin OS, který je založen na Linuxu, je široce využíván v čínské vědecké a vládní sféře a je integrován do platformy LingKun.
Údaje zveřejněné v žebříčku TOP500 potvrzují, že LineShine dosahuje výkonu 2,198 exaflops, tedy více než dvou bilionů matematických operací za sekundu. To představuje více než 20 % náskok před systémem El Capitan, který se od roku 2024 držel na prvním místě.
Cena za rychlost: velmi vysoká spotřeba energie
Odborníci z oboru však upozorňují, že tato převaha v hrubém výkonu má významnou odvrácenou stranu. Čínský systém potřebuje k provozu přibližně 42,2 megawattů, zatímco jeho americký rival vyžaduje 29,7 megawattů. Energetická účinnost tedy nedrží krok s rekordním výkonem, což je aspekt, který nabývá na významu v kontextu, kdy jsou náklady a udržitelnost velkých výpočetních infrastruktur pod drobnohledem.
Omezení ze strany USA jako hnací síla alternativní cesty
Rozhodnutí postavit superpočítač založený výhradně na CPU není výsledkem technické preference, ale nutnosti dané geopolitickou situací. Washington postupně omezuje přístup čínských firem a institucí k pokročilým čipům, akcelerátorům umělé inteligence, vysoce výkonným výpočetním platformám, specializovanému softwaru a klíčovým komponentám pro sestavování špičkových systémů. Tato opatření byla zavedena během prvního funkčního období Donalda Trumpa, pokračovala za vlády Joea Bidena a současná Trumpova administrativa je ještě zpřísnila prostřednictvím dodatečných cel a přísnějších kontrol grafických procesorů (GPU) a polovodičů nejnovější generace.
Tyto překážky znemožnily Pekingu přístup k nejvýkonnějším grafickým akcelerátorům od společnosti Nvidia a dalších amerických výrobců. Špičkové grafické procesory podléhají vývozním kontrolám, protože mohou být použity k trénování pokročilých modelů umělé inteligence a k budování superpočítačových systémů s vojenskými, sledovacími nebo strategickými technologickými aplikacemi. Bez možnosti jejich volného nákupu byla Čína nucena vytyčit si vlastní cestu založenou na procesorech pro všeobecné účely, navržených a vyrobených v rámci jejího národního technologického ekosystému.
Skutečnost, že LineShine neobsahuje grafické procesory, nesnižuje význam těchto komponent v globálním kontextu. Grafické akcelerátory zůstávají nejúčinnější volbou pro mnoho úkolů v oblasti umělé inteligence a masivního paralelního výpočtu, kde je jejich schopnost provádět obrovské objemy souběžných operací těžko překonatelná. Na papíře představuje jejich vynechání nekonvenční řešení pro dosažení nejvyšších příček žebříčku TOP500. Čína však prokázala, že je možné konkurovat v čistém výkonu tím, že tuto absenci kompenzuje desítkami tisíc procesorů, ultrarychlou interní sítí a lokálně vyvinutým softwarovým ekosystémem.