Các chuyên gia đã lắp đặt mô-đun GPU có tên Jetson TX2i do Nvidia sản xuất, có sẵn trên các chợ trực tuyến vào máy bay siêu thanh (tốc độ vượt Mach 7).
Các thử nghiệm cho thấy mô-đun cụ thể này có thể xử lý các mô hình thuỷ động học điện toán (CFD) với hiệu suất chưa từng có, rút ngắn thời gian xử lý các phép tính trước đây phải mất vài giây, xuống còn 25 mili giây - nhanh hơn bốn lần so với một cái chớp mắt của con người.
Theo nhóm dự án chung từ Viện nghiên cứu máy điện Bắc Kinh và Đại học Công nghệ Đại Liên, tốc độ phản hồi của mô-đun này khiến nó trở nên lý tưởng cho việc "tối ưu hóa thời gian thực của hệ thống cung cấp nhiên liệu, chẩn đoán lỗi và kiểm soát khả năng chịu lỗi trong động cơ phản lực tĩnh siêu âm".
Tăng hiệu suất, giảm chi phí
TX2i là sản phẩm ứng dụng công nghiệp của Nvidia - công ty chip AI lớn nhất thế giới ở thời điểm hiện tại, được ra đời từ khoảng 6 năm trước. Hiệu suất cao nhất của mô-đun này chỉ bằng 20% so với con chip AI mạnh nhất - H100.
Mô-đun TX2i lý tưởng cho tối ưu hoá hiệu năng của động cơ phản lực. Ảnh: Nvidia Tuy nhiên, lợi thế của TX2i là giá thành rẻ, chỉ vài trăm USD so với hàng chục nghìn USD của mẫu chip Nvidia cao cấp. Chưa kể, tình trạng khan hiếm GPU và những lệnh hạn chế xuất khẩu của Washington khiến H100 càng trở nên khó tiếp cận. Thay vào đó, TX2i được bán rộng rãi, không nằm trong danh mục cấm và có thể được dễ dàng tìm thấy trên các mạng trực tuyến.
Trong bài báo khoa học xuất bản trên Tạp chí Công nghệ đẩy tháng trước, nhóm dự án cho biết, mô-đun giá rẻ của Nvidia giúp hệ thống điều khiển động cơ phản lực siêu âm tăng phạm vi hoạt động, độ ổn định của phương tiện siêu thanh, đồng thời giảm đáng kể chi phí nghiên cứu và phát triển.
Đây không phải lần đầu tiên các nhà khoa học Trung Quốc sử dụng chip Mỹ trong các nghiên cứu vũ khí siêu thanh. Trước đó, một số nghiên cứu đã sử dụng CPU Intel và card đồ hoạ cao cấp của Nvidia trong mô phỏng trường tốc độ cao phức tạp.
“Card đồ họa hiệu năng cao sở hữu khả năng tính toán xuất sắc nhưng cần có các thiết bị hỗ trợ như nền tảng lưu trữ, bộ nguồn và bộ tản nhiệt”, nhóm chuyên gia viết. “Chúng có những nhược điểm như tiêu thụ điện năng cao, trọng lượng nặng và kích thước lớn, không đáp ứng được nhu cầu về bộ điều khiển nhúng cỡ nhỏ và nhẹ trong lĩnh vực hàng không vũ trụ”.
Nâng cấp chiến lược
Sự phổ biến của công nghệ vũ khí siêu thanh là mối lo ngại lớn đối với Mỹ. Năm 2017, Tập đoàn Rand từng đề xuất Washington nên hợp tác với Moscow và Bắc Kinh để ngăn chặn các nước khác mua lại công nghệ như vậy.
Nhiều quốc gia đang chạy đua phát triển vũ khí siêu thanh. Một số chuyên gia quân sự thừa nhận công nghệ vũ khí siêu thanh đặt ra những rủi ro nhất định, song một trong những tác động lớn nhất là có thể đẩy nhanh “sự sụp đổ của trật tự thế giới lấy Mỹ làm trung tâm”.
Họ lập luận rằng tên lửa siêu thanh có thể xuyên thủng hệ thống phòng thủ của hạm đội tàu sân bay - lực lượng mà Mỹ từ lâu đã dựa vào để đạt được ưu thế quân sự toàn cầu. Do đó, nếu ngày càng nhiều quốc gia sở hữu vũ khí siêu thanh, lợi thế mà số ít quốc gia có sức mạnh hải quân đáng kể trong hàng thế kỷ qua có thể chấm dứt.
Ngày càng nhiều quốc gia, bao gồm Đức, Pháp, Nhật Bản, Triều Tiên và Iran, đã triển khai các chương trình nghiên cứu và phát triển vũ khí siêu thanh. Ngay cả Houthis, một nhóm phiến quân kiểm soát phần lớn Yemen, cũng tuyên bố thử nghiệm tên lửa siêu thanh có khả năng đạt tốc độ Mach 8.
Nhóm nghiên cứu của Trung Quốc cũng công bố hướng dẫn từng bước cách thức tích hợp TX2i lên phương tiện siêu thanh, gồm công thức chi tiết và giải quyết các vấn đề kỹ thuật tiềm ẩn chẳng hạn như giới hạn kích thước lưới mô phỏng, quản lý bộ nhớ, tối ưu hoá mã và sơ đồ hướng dẫn biên dịch cụ thể. Thậm chí, giao diện và giao thức liên lạc của bộ điều khiển còn được xây dựng theo tiêu chuẩn quốc tế.
Tuy nhiên, nhóm tác giả cũng lưu ý “cần phải nghiên cứu thêm về mô hình đầu vào, hiệu chỉnh sóng xung kích và mô hình hóa dữ liệu” trong quá trình tích hợp chip AI vào phương tiện.
Một số thông số quan trọng liên quan đến các nhiệm vụ này thường cần phải đạt được trong quá trình thử nghiệm trong hầm gió trên diện rộng và trong các chuyến bay thực tế.
Tờ SCMP nhận định, mặc dù kết quả thử nghiệm khả quan, nhưng có rất ít khả năng Trung Quốc sẽ sử dụng TX2i trên các tên lửa siêu thanh nội địa. Quân đội nước này sẽ ưu tiên sử dụng chip do nhà sản xuất trong nước chế tạo để đảm bảo hiệu năng tốt hơn mà không lo ngại về độ tin cậy, cũng như an toàn của chuỗi cung ứng.