NVIDIA công bố thử nghiệm: phép tính tương quan chéo nhanh hơn 460 lần

NVIDIA(NVDA) công bố kết quả thử nghiệm nội bộ cho thấy công cụ xử lý dữ liệu khoa học cuPhoton thực hiện phép tính tương quan chéo nhanh hơn 460 lần so với CPU x86. Con số này so sánh một phép tính riêng lẻ, không phải toàn bộ quy trình tạo ảnh hố đen.

Trên trang sản phẩm, NVIDIA cho biết thời gian xử lý xCorr giảm từ 31.993 giây với CPU x86 xuống còn 69 giây với GPU. Công ty mô tả bộ dữ liệu thử nghiệm có quy mô vài trăm terabyte (TB).

Hệ thống phân tán gồm 64 GPU GB200 NVL72 cũng xuất hiện trên trang sản phẩm, nhưng phần mô tả này nói về thông lượng của xDataReader. Không thể xem đó là hệ thống được dùng trong thử nghiệm xCorr.

Thông tin công khai không nêu cụ thể cách bố trí GPU trong thử nghiệm xCorr, mẫu CPU đối chứng hay điều kiện đo lặp lại. Vì vậy, khó có thể diễn giải mức nhanh hơn 460 lần là kết quả so sánh giữa một GPU và một CPU.

Mức 460 lần là kết quả thử nghiệm do NVIDIA đưa ra. Tài liệu công khai không trình bày đánh giá tái lập từ một tổ chức độc lập.

Tương quan chéo là quá trình đối chiếu các tín hiệu mà nhiều thiết bị quan sát nhận được từ cùng một thiên thể. Trong quan sát thiên văn vô tuyến, dữ liệu tạo ra từ bước này được dùng để khôi phục hình ảnh.

Trong hướng dẫn sử dụng cuPhoton, mô-đun xBeam dành cho giao thoa kế vô tuyến thực hiện tương quan chéo giữa ít nhất hai tín hiệu mẫu và tạo kết quả theo từng tần số. Chức năng này chuyển bản ghi VDIF từ kính thiên văn vô tuyến thành dữ liệu độ sáng biểu kiến (visibility data).

Trang sản phẩm gọi đối tượng đo hiệu năng là xCorr, trong khi hướng dẫn sử dụng gọi mô-đun giao thoa kế vô tuyến là xBeam. Tài liệu không giải thích mối liên hệ giữa hai mô-đun hoặc liệu chúng có dùng cùng điều kiện thử nghiệm hay không.

Dữ liệu độ sáng biểu kiến thu được từ tín hiệu của các cặp kính thiên văn là đầu vào cho quá trình khôi phục hình ảnh. Tương quan chéo là một bước xử lý tín hiệu quan sát, không phải quá trình tạo ra hình ảnh cuối cùng.

Kính thiên văn Chân trời Sự kiện (Event Horizon Telescope, EHT) cho biết hệ thống áp dụng thuật toán tạo ảnh lên dữ liệu thu thập tại các điểm quan sát hạn chế để bổ sung thông tin còn thiếu và khôi phục hình ảnh. Tương quan chéo tín hiệu quan sát và khôi phục hình ảnh cuối cùng là hai giai đoạn khác nhau.

Trong các tài liệu công khai của NVIDIA và hướng dẫn sử dụng cuPhoton được đối chiếu, chưa tìm thấy trường hợp dùng cuPhoton xử lý dữ liệu quan sát của EHT để khôi phục ảnh hố đen.

NVIDIA từng giới thiệu rằng trong hoạt động quan sát của EHT năm 2017, hãng dùng 4 GPU để chuyển dữ liệu từ SMA ở Hawaii sang định dạng tương thích với dữ liệu của các đài quan sát khác. Đây là trường hợp chuyển đổi định dạng dữ liệu, không phải hoạt động dùng cuPhoton.

Bài blog kỹ thuật ngày 7 tháng 10 của NVIDIA cho biết Đài quan sát Rubin (Rubin Observatory) tạo ra tối đa 20 TB dữ liệu hình ảnh mỗi đêm. Quy mô dữ liệu này thuộc bối cảnh khác với bộ dữ liệu vài trăm TB trong thử nghiệm xCorr.

Không tìm thấy con số “xử lý 10 TB trong 70 giây” trong các tài liệu công khai đã kiểm tra. Khoảng thời gian 60–120 giây được bài blog kỹ thuật đề cập là thời gian dành cho việc phân loại các ứng viên phát hiện, không phải thời gian xử lý toàn bộ 10 TB dữ liệu.

Mã nguồn cuPhoton được phát hành theo giấy phép Apache 2.0. Trong thông báo hồi tháng 6, NVIDIA cho biết các nhóm nghiên cứu tại Đại học Princeton (Princeton University) và Đại học Harvard (Harvard University), vốn hợp tác phát triển công cụ, dự kiến dùng cuPhoton để xử lý dữ liệu từ các đài quan sát và khảo sát năng lượng tối. Trước đó, TokenPost đã đưa tin NVIDIA mở rộng các thư viện CUDA-X sang lĩnh vực thiết kế và mô phỏng.