Nvidia запускает квантовые компьютерные центры на платформе CUDA-Q

Nvidia объявила сегодня, что ускорит работу по квантовым вычислениям в национальных суперкомпьютерных центрах по всему миру с помощью платформы Nvidia CUDA-Q с открытым исходным кодом.

Суперкомпьютерные центры в Германии, Японии и Польше будут использовать эту платформу для питания квантовых процессоров (QPU) внутри своих высокопроизводительных вычислительных систем с ускорением Nvidia. Nvidia также объявила, что девять новых суперкомпьютеров по всему миру используют суперчипы Nvidia Grace Hopper для ускорения научных исследований и открытий. В совокупности эти системы обеспечивают 200 эксафлопс, или 200 квинтиллионов вычислений в секунду, энергоэффективной вычислительной мощности искусственного интеллекта.

QPU — это мозг квантовых компьютеров, который использует поведение частиц, таких как электроны или фотоны, для вычислений иначе, чем традиционные процессоры, и потенциально может выполнять определенные типы вычислений быстрее.

Немецкий суперкомпьютерный центр Юлиха (JSC) в Forschungszentrum Jülich (FZJ) устанавливает QPU, созданный IQM Quantum Computers, в качестве дополнения к своему суперкомпьютеру Jupiter, оснащенному суперчипом Nvidia GH200 Grace Hopper.

Суперкомпьютер ABCI-Q, расположенный в Национальном институте передовых промышленных наук и технологий (AIST) в Японии, предназначен для продвижения национальной инициативы в области квантовых вычислений. Система, основанная на архитектуре Nvidia Hopper, будет дополнена QPU от QuEra.

Польский Познаньский суперкомпьютерный и сетевой центр (PSNC) недавно установил два фотонных QPU, созданных ORCA Computing, подключенных к новому суперкомпьютерному разделу, ускоренному Nvidia Hopper.

«Полезные квантовые вычисления станут возможными благодаря тесной интеграции квантовых вычислений с суперкомпьютерами на графическом процессоре», — сказал в своем заявлении Тим Коста, директор по квантовым вычислениям и высокопроизводительным вычислениям в Nvidia. «Платформа квантовых вычислений Nvidia позволяет таким пионерам, как AIST, АО и PSNC, расширять границы научных открытий и продвигать новейшие достижения в области квантово-интегрированных суперкомпьютеров».

QPU, интегрированный с ABCI-Q, позволит исследователям AIST исследовать квантовые приложения в искусственном интеллекте, энергетике и биологии, используя атомы рубидия, управляемые лазерным светом, в качестве кубитов для выполнения вычислений. Это тот же тип атомов, который используется в прецизионных атомных часах. Каждый атом идентичен, что открывает многообещающий метод создания крупномасштабного и высокоточного квантового процессора.

«Японские исследователи добьются прогресса в практическом применении квантовых вычислений с помощью квантово-классического ускоренного суперкомпьютера ABCI-Q», — сказал в своем заявлении Масахиро Хорибе, заместитель директора G-QuAT/AIST. «Nvidia помогает этим пионерам расширять границы исследований в области квантовых вычислений».

QPU PSNC позволят исследователям изучать биологию, химию и машинное обучение с помощью двух систем квантовой фотоники PT-1. Системы используют одиночные фотоны или пакеты света на телекоммуникационных частотах в качестве кубитов. Это позволяет создать распределенную, масштабируемую и модульную квантовую архитектуру с использованием стандартных готовых телекоммуникационных компонентов.

«Наше сотрудничество с ORCA и Nvidia позволило нам создать уникальную среду и построить новую квантово-классическую гибридную систему в PSNC», — сказал Кшиштоф Куровски, технический директор и заместитель директора PSNC, в своем заявлении. «Открытая, простая интеграция и программирование нескольких QPU и GPU, эффективно управляемых ориентированными на пользователя сервисами, имеет решающее значение для разработчиков и пользователей. Это тесное сотрудничество прокладывает путь к новому поколению суперкомпьютеров с квантовым ускорением для многих инновационных областей применения не завтра, а сегодня».

QPU, интегрированный с Jupiter, позволит исследователям АО разрабатывать квантовые приложения для химического моделирования и задач оптимизации, а также демонстрировать, как классические суперкомпьютеры могут быть ускорены с помощью квантовых компьютеров. Он построен на основе сверхпроводящих кубитов или электронных резонансных схем.
которые можно изготовить так, чтобы они вели себя как искусственные атомы при низких температурах.

«Квантовые вычисления приближаются благодаря гибридным квантово-классическим ускоренным суперкомпьютерам», — заявила в своем заявлении Кристель Михильсен, руководитель группы квантовой обработки информации в АО. «Благодаря нашему постоянному сотрудничеству с Nvidia исследователи АО будут продвигать области квантовых вычислений, а также химии и материаловедения».

CUDA-Q — это квантово-классическая ускоренная суперкомпьютерная платформа с открытым исходным кодом, не зависящая от QPU. Он используется большинством компаний, внедряющих QPU, и обеспечивает лучшую в своем классе производительность.

Суперчип Grace Hopper от Nvidia атакует изменение климата

Что касается суперчипов Nvidia Grace Hopper в девяти суперкомпьютерных центрах, Nvidia заявила, что этот шаг ускорит научные исследования и открытия.

Новые суперкомпьютеры на базе Grace Hopper, которые появятся в сети, включают EXA1-HE во Франции от CEA и Eviden; Helios в Академическом компьютерном центре Cyfronet в Польше и Alps в Швейцарском национальном суперкомпьютерном центре компании Hewlett-Packard Enterprise (HPE); Юпитер в Суперкомпьютерном центре Юлиха в Германии; DeltaAI в Национальном центре суперкомпьютерных приложений Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне; и Мияби из Японского объединенного центра передовых высокопроизводительных вычислений, созданного Центром вычислительных наук Университета Цукубы и Центром информационных технологий Токийского университета.

CEA, Французская комиссия по альтернативной энергетике и атомной энергии, и Eviden, компания Atos Group, в апреле объявили о поставке суперкомпьютера EXA1-HE, основанного на технологии Eviden BullSequana XH3000. Архитектура BullSequana XH3000 предлагает новую запатентованную систему охлаждения теплой водой.
системы, а EXA1-HE оснащен 477 вычислительными узлами на базе Grace Hopper.

«ИИ ускоряет исследования в области изменения климата, ускоряет открытие лекарств и приводит к прорывам в десятках других областей», — сказал в своем заявлении Ян Бак, вице-президент по гипермасштабированию и высокопроизводительным вычислениям в Nvidia. «Системы на базе NVIDIA Grace Hopper становятся важной частью высокопроизводительных вычислений, поскольку они способны трансформировать отрасли и одновременно повышать энергоэффективность».

Кроме того, Isambard-AI и Isambard 3 из Бристольского университета в Великобритании, а также системы Лос-Аламосской национальной лаборатории и Техасского вычислительного центра в США присоединяются к растущей волне суперкомпьютеров на базе Nvidia Arm, использующих суперчипы процессоров Grace и Платформа Грейс Хоппер.

Суверенный ИИ

Стремление к созданию новых, более эффективных суперкомпьютеров на базе искусственного интеллекта ускоряется по мере того, как страны всего мира признают стратегическую и культурную важность суверенного искусственного интеллекта — инвестируя в данные, инфраструктуру и рабочую силу, принадлежащие и размещаемые внутри страны, для стимулирования инноваций.

Объединяя архитектуры процессора Nvidia Grace на базе Arm и графического процессора Hopper с использованием технологии межсоединений Nvidia NVLink-C2C, GH200 служит двигателем научных суперкомпьютерных центров по всему миру. Многие центры планируют перейти от установки системы к настоящей науке за несколько месяцев.
вместо лет.

Первый этап Isambard-AI состоит из суперкомпьютера HPE Cray Supercomputing EX2500 со 168 суперчипами Nvidia GH200, что делает его одним из самых эффективных суперкомпьютеров, когда-либо созданных. Когда этим летом оставшиеся 5280 суперчипов Nvidia Grace Hopper поступят в Национальный центр композитов Бристольского университета, это увеличит производительность примерно в 32 раза.

«Isambard-AI позиционирует Великобританию как мирового лидера в области искусственного интеллекта и будет способствовать развитию инноваций в открытой науке как внутри страны, так и за рубежом», — заявил Саймон Макинтош-Смит, профессор Бристольского университета, в своем заявлении. «Работая с Nvidia, мы реализовали первую фазу проекта в рекордно короткие сроки, и когда она будет завершена этим летом, мы увидим огромный скачок производительности для продвижения анализа данных, открытия лекарств, исследования климата и многих других областей».