Kinh ngạc con chip AI có thể mô phỏng tương lai còn 'nhanh hơn cả các định luật vật lý'

Năm ngoái, chip AI Cerebras CS-1 đã trở nên nổi tiếng thế giới về kích thước kỷ lục và số lượng bóng bán dẫn khổng lồ ở trên nó. Với diện tích 462 cm2, chứa 1,2 nghìn tỷ bóng bán dẫn, con chip AI này có kích thước gần như chiếm trọn một đĩa wafer silicon, cũng như lớn gấp hàng chục lần so với các bộ xử lý thông thường. Không chỉ mang kích thước ấn tượng, sức mạnh bộ xử lý này cũng khiến các nhà nghiên cứu kinh ngạc.

Một bài kiểm tra mới đây cho thấy con chip máy tính lớn nhất thế giới này có thể dự đoán những gì xảy ra trong tương lai "nhanh hơn các định luật vật lý tạo ra cùng kết quả."

Cụ thể hơn, con chip này nhanh gấp 200 lần siêu máy tính Joule Supercomputer - siêu máy tính đứng thứ 82 trong top 500 máy tính mạnh nhất thế giới - trong khả năng mô phỏng quá trình đốt cháy nhiên liệu trong nhà máy nhiệt điện. Nó nhanh đến mức có thể phân tích hơn 1 triệu biến số khác nhau – từ dao động của nhiệt độ cho đến chuyển động ba chiều của dòng khí – để cho ra kết quả theo thời gian thực trước cả khi điều đó xảy ra.

Con chip AI có thể mô phỏng tương lai

Đây chính là lý do vì sao Cerebras CS-1 được mô tả như "hệ thống tính toán AI mạnh nhất thế giới" hiện nay. Nó có số bóng bán dẫn nhiều gấp 22 lần so với chip Nvidia A100 80GB, GPU mạnh mẽ với khoảng 54 tỷ bóng bán dẫn vốn được thiết kế cho các hệ thống siêu máy tính cao cấp nhất hiện nay.

Cerebras cho biết trên blog của mình: "CS-1 là hệ thống đầu tiên chứng minh có đủ hiệu năng để mô phỏng một triệu tế bào chất lỏng nhanh hơn cả thực tế. Điều này nghĩa là khi sử dụng CS-1 để mô phỏng một nhà máy điện dựa trên dữ liệu về các điều kiện hoạt động hiện tại, con chip có thể cho bạn biết điều gì sẽ xảy ra trong tương lai nhanh hơn cả các định luật vật lý tạo ra cùng kết quả."

Nó tương tự như việc dựa vào lượng nhiên liệu và luồng khí được đưa vào máy phát, con chip AI này sẽ cho biết chính xác máy phát điện trong nhà máy sẽ tạo ra bao nhiêu điện năng - trước cả khi cỗ máy hoàn thành chu kỳ làm việc của mình. Thông thường các siêu máy tính khác chỉ có thể cho ra kết quả gần đúng so với phản ứng đã diễn ra.

Là thành quả từ việc hợp tác giữa Phòng thí nghiệm Công nghệ Năng lượng Quốc gia thuộc Bộ Năng lượng Mỹ với startup Wafer Scale Engine (WSE), chip AI này đi theo hướng tiếp cận khác với truyền thống.

Trong khi các hệ thống siêu điện toán thông thường là các chip được cắt nhỏ từ miếng wafer và ghép lại với nhau, Cerebras chọn cách "làm ra một con chip khổng lồ, duy nhất" với "mỗi phần của con chip, giống như một nhân xử lý, được kết nối với nhau theo một cách tinh vi", để các nhân có thể hoạt động ở tốc độ cao cùng lúc với nhau.

Tổng cộng, CS-1 có khoảng 400.000 nhân AI, cho khả năng tính toán nhanh hơn gấp 10.000 lần so với một GPU đơn lẻ.

Sức mạnh tính toán khổng lồ của con chip này sẽ được sử dụng để huấn luyện các mạng neural nhân tạo và thực hiện những phép tính mô phỏng có độ chính xác cao của thế giới thực, ví dụ, mô phỏng cách thức tối ưu khi trực thăng hạ cánh bằng cách mô hình hóa dòng không khí xung quanh động cơ của nó.

Thế nhưng công ty vẫn chưa có ý định dừng lại ở đây. WSE cho biết, họ đang dự định một con chip thế hệ kế tiếp với khoảng 2,6 nghìn tỷ bóng bán dẫn, nhiều hơn gấp đôi hiện tại, nhằm mở đường cho khả năng mô phỏng được những thế giới thực phức tạp hơn nữa.

Liệu thế giới này có phải một hình ảnh mô phỏng?

Sức mạnh tính toán của con chip này một lần nữa khiến chúng ta lại nghi ngờ về bản chất của thực tại: Liệu những gì chúng ta đang thấy hàng ngày có phải thực tại thật hay là một mô phỏng của máy tính – tương tự như điều xảy ra trong bộ phim Ma Trận?

Năm 2003, nhà triết học Nick Bostrom từng đưa ra Giả thuyết Mô phỏng, với tuyên bố trong tương lai, những sức mạnh điện toán khổng lồ có thể được sử dụng để mô phỏng thực tế vũ trụ.

Giả thuyết này trở nên nổi tiếng nhờ tỷ phú công nghệ Elon Musk, người tuyên bố rằng có đến 99,99% khả năng vũ trụ chúng ta đang sinh sống là giả lập máy tính.

"40 năm trước, chúng ta mới chỉ có Pong. Giờ 40 năm sau, chúng ta có mô phỏng 3D, thực tế ảo với hàng triệu người chơi cùng lúc và nó ngày càng tốt hơn sau mỗi năm … Nếu giả định rằng sự cải thiện này tiếp tục được duy trì, sau này các trò chơi sẽ trở nên không thể phân biệt được với thực tế."

Rõ ràng việc mô phỏng thực tế trên quy mô vũ trụ vẫn còn một chặng đường dài phía trước và có thể không đến từ việc sử dụng các máy tính truyền thống. Tuy nhiên, các tiến bộ của những máy tính lượng tử siêu mạnh có thể biến điều này thành hiện thực.

Nếu nó chứng minh điều này là có thể - dù chỉ trong một quy mô hạn chế - về lý thuyết, công nghệ hoàn toàn có thể dự báo một cách chính xác tương lai. Nếu một công nghệ nào đó có thể dự báo chính xác tương lai, nó hoàn toàn có thể mô phỏng lại hiện thực đó và hiển thị trước mắt chúng ta – như những gì chúng ta trong các bộ phim viễn tưởng.