Nvidia公司今天詳細(xì)介紹了Nvidia的芯片是如何在該性能計(jì)算領(lǐng)域加速創(chuàng)新的，配備在人工智能驅(qū)動的系統(tǒng)中，將通過超級計(jì)算推動科學(xué)的進(jìn)步。

Nvidia還宣布將努力加速在世界各地國家量子計(jì)算中心開展的量子計(jì)算工作，其中包括在各個國際站點(diǎn)安裝Nvidia的開源CUDA-Q平臺。

高性能計(jì)算是先進(jìn)科學(xué)研究的核心，有助于揭示大規(guī)模世界的重要洞察，特別是大氣和海洋模型所需的AI模擬。材料和生命科學(xué)（例如生物制藥和藥物發(fā)現(xiàn)）也需要極高的計(jì)算能力，其中復(fù)雜方程和建模的計(jì)算需求可能很快超過典型系統(tǒng)。

這次Nvidia宣布在全球范圍上線9套新型超級計(jì)算機(jī)，這些計(jì)算機(jī)正在使用Grace Hopper Superchips進(jìn)行科學(xué)發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新——據(jù)Nvidia稱，這些系統(tǒng)組合起來代表著200 exaflops，即每秒 200百億次計(jì)算的AI計(jì)算處理能力。

即將上線的新型超級計(jì)算機(jī)包括位于法國的EXA1-HE，該計(jì)算機(jī)由CEA、French Alternative Energies and Energy Commission委員會以及Atos集團(tuán)公司Eviden于4月份宣布上線，是基于Eviden的BullSequana XH3000技術(shù)，該架構(gòu)提供了新的溫水冷卻系統(tǒng)，EXA1-HE配備了477個基于Grace Hopper的計(jì)算節(jié)點(diǎn)。

其他上線的超級計(jì)算機(jī)包括位于波蘭學(xué)術(shù)計(jì)算機(jī)中心Cyfronet的Helios；HPE位于瑞士國家超級計(jì)算中心的Alps；位于德國于利希超級計(jì)算中心的Jupiter；位于伊利諾伊大學(xué)香檳分校國家超級計(jì)算應(yīng)用中心的DeltaAI；以及位于日本先進(jìn)高性能計(jì)算聯(lián)合中心的Miyabi。

Nvidia超大規(guī)模和高性能計(jì)算副總裁Ian Buck表示：“AI正在加速氣候變化研究，加速藥物發(fā)現(xiàn)，并在數(shù)十個其他領(lǐng)域帶來突破。Nvidia Grace Hopper支持的系統(tǒng)正在成為高性能計(jì)算的一個重要組成部分，因?yàn)檫@些系統(tǒng)能夠在推動行業(yè)轉(zhuǎn)型的同時(shí)提高能源效率。”

Nvidia加速全球量子計(jì)算研究

Nvidia正在加速量子計(jì)算研究，將CUDA-Q 臺連接到德國、日本和波蘭的超級計(jì)算機(jī)站點(diǎn)，為其高性能計(jì)算系統(tǒng)內(nèi)的量子處理單元（QPU）提供動力。

QPU充當(dāng)量子計(jì)算機(jī)的“大腦”，所有量子處理都在其中進(jìn)行。它們利用電子或光子等粒子的行為進(jìn)行計(jì)算，這與使用量子位的傳統(tǒng)處理器是不同的，量子位和信息可以是1或0的普通位不同，它可以是不確定的，可能是1或a 0。因此，量子處理器的計(jì)算速度比傳統(tǒng)處理器快得多，因此為量子處理器生成的算法必須解決這些不確定的“潛在”狀態(tài)，同時(shí)它們可能充滿噪音且容易出錯。

德國于利希研究中心的于利希超級計(jì)算中心正在安裝由IQM Quantum Computers制造的QPU，連接到Jupiter超級計(jì)算機(jī)。日本的ABCI-Q超級計(jì)算機(jī)正在連接QuEra的QPU。波蘭波茲南超級計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)中心最近安裝了兩臺由OrcaComputing制造的QPU。

CUDA-Q是一個與QPU無關(guān)的開源加速超級計(jì)算平臺，允許在不同GPU和CPU之間跨系統(tǒng)開發(fā)開放編程模型，使用CUDA-Q就可以輕松擴(kuò)展、連接和使用量子資源模擬不同類型的硬件和軟件，以便開發(fā)人員設(shè)計(jì)應(yīng)用。

PSNC的量子處理單元將通過兩個PT-1量子光子系統(tǒng)用來探索生命科學(xué)、化學(xué)和機(jī)器學(xué)習(xí)，這種系統(tǒng)使用電信頻率的單光子或光包作為量子位，從而更容易地利用標(biāo)準(zhǔn)電信組件將部件分配和鏈接在一起。

PSNC首席技術(shù)官兼副主任Krzysztof Kurowski表示：“我們與Orca和Nvidia的合作使我們能夠打造一個獨(dú)特的環(huán)境，在PSNC構(gòu)建一個新的量子經(jīng)典混合系統(tǒng)。對多個QPU和GPU進(jìn)行開放且輕松的集成和編程，以及通過以用戶為中心的服務(wù)進(jìn)行有效管理，這對開發(fā)者和用戶來說是至關(guān)重要的。”

在日本，與ABCI-Q集成的QPU將使用由激光控制的銣原子作為量子位，這些原子與精密原子鐘使用的原子類型是相同的，日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所的研究人員將利用它來研究AI、能源和生物學(xué)中的量子應(yīng)用。

與Jupiter連接的QPU采用超導(dǎo)量子位或電子諧振電路構(gòu)建，設(shè)計(jì)目的是在低溫下充當(dāng)人造原子。該團(tuán)隊(duì)將使用它來開發(fā)化學(xué)模擬的量子應(yīng)用，并為通過量子計(jì)算機(jī)加速經(jīng)典計(jì)算機(jī)鋪平道路。