فوجيتسو تكشف عن تقنية رائدة لمعالجة النقص العالمي في وحدات معالجة الرسومات (GPU)

أعلنت فوجيتسو، الرائدة العالمية في التكنولوجيا والابتكار، عن تقدم تكنولوجي رائد يعد بإحداث ثورة في استخدام وحدات المعالجة المركزية (CPU) ووحدات معالجة الرسومات (GPU). هذه التكنولوجيا المتطورة، وهي الأولى من نوعها في العالم، تخصص موارد الحوسبة بشكل ديناميكي في الوقت الفعلي، مع إعطاء الأولوية للعمليات ذات الكفاءة التنفيذية العالية. يأتي هذا التطور في لحظة حرجة حيث يواجه العالم نقصاً شديداً في وحدات معالجة الرسومات (GPU)، وهو ما تفاقم بسبب الطلب المتزايد على الذكاء الاصطناعي التوليدي، والتعلم العميق، وتطبيقات أخرى كثيفة الاستخدام لوحدة معالجة الرسومات.

تعد الحل المبتكر من فوجيتسو بتحسين الموارد الحاسوبية الحالية وتقديم حياة كريمة للصناعات والباحثين المعتمدين على الحوسبة عالية الأداء (HPC). كما طورت الشركة تقنية معالجة متوازية في الوقت الفعلي، مما يتيح التنفيذ السلس لعدة برامج على أنظمة الحوسبة عالية الأداء دون الحاجة للانتظار لإكمال العمليات الجارية. من المتوقع أن يعزز هذا الاختراق بشكل كبير كفاءة الحسابات واسعة النطاق، لا سيما في مجالات مثل نمذجة التوأم الرقمي وتطبيقات الذكاء الاصطناعي التوليدي.

معالجة النقص العالمي في وحدات معالجة الرسومات (GPU)

قدم النقص العالمي في وحدات معالجة الرسومات (GPU) تحدياً كبيراً للصناعات والباحثين المعتمدين على هذه الوحدات المعالجة للتطبيقات المكثفة مثل الذكاء الاصطناعي التوليدي والتعلم العميق. تتعامل حل فوجيتسو مع هذه المشكلة مباشرة من خلال تخصيص موارد وحدة المعالجة المركزية (CPU) ووحدة معالجة الرسومات (GPU) بكفاءة في الوقت الفعلي، مما يضمن حصول العمليات ذات الأولوية العالية على قوة الحوسبة التي تحتاجها، حتى في بيئة متعددة البرامج.

استخدام وحدة المعالجة المركزية (CPU) ووحدة معالجة الرسومات (GPU) أثناء تنفيذ البرنامج

تميز تقنية فوجيتسو بين البرامج التي تتطلب تسريعاً من وحدة معالجة الرسومات (GPU) وتلك التي يمكن معالجتها بواسطة وحدة المعالجة المركزية (CPU)، وكل ذلك بينما تعمل عدة برامج في وقت واحد. تحقق ذلك من خلال توقع معدل التسريع وتخصيص وحدات معالجة الرسومات (GPU) لمعالجة البرامج ذات الأولوية العالية في الوقت الفعلي. إليك مثال مبسط لكيفية عملها:

1. يهدف المستخدم إلى معالجة ثلاثة برامج باستخدام وحدة معالجة مركزية واحدة ووحدي معالجة رسومات.

2. يتم تخصيص وحدات معالجة الرسومات (GPU) في البداية للبرنامجين 1 و 2 بناءً على التوفر.

3. استجابة لطلب البرنامج 3، يتحول تخصيص وحدة معالجة الرسومات من البرنامج 1 إلى البرنامج 3 لقياس الأداء.

4. تقيس النظام درجة تسريع المعالجة على وحدة معالجة الرسومات، وتجد أن تخصيص وحدة معالجة الرسومات للبرنامج 3 سيقلل من وقت المعالجة الإجمالي.

5. ونتيجة لذلك، يتم تخصيص وحدة معالجة الرسومات للبرنامج 3 بينما يتم تخصيص وحدة المعالجة المركزية للبرنامج 1. بعد انتهاء البرنامج 2، يتم إعادة تخصيص وحدة معالجة الرسومات للبرنامج 1، مما يحسن موارد الحوسبة ويقلل من وقت المعالجة.

هذه التكنولوجيا الرائدة ذات قيمة خاصة لتسريع مهام مثل تدريب نماذج الذكاء الاصطناعي ومعالجة بيانات الذكاء الاصطناعي البياني، مما يسرع في النهاية تطوير تطبيقات الذكاء الاصطناعي والتعرف المتقدم على الصور.

التبديل في الوقت الفعلي للتنفيذ في أنظمة الحوسبة عالية الأداء

بالإضافة إلى معالجة نقص وحدات معالجة الرسومات، طورت فوجيتسو تقنية رائدة تتيح التبديل في الوقت الفعلي بين عدة برامج على أنظمة الحوسبة عالية الأداء. وعلى عكس الطرق التقليدية التي تنتظر انتهاء برنامج واحد قبل التبديل، يسمح هذا الابتكار بتنفيذ البرامج الفوري دون تأخير.

تقليدياً، استخدمت أنظمة الحوسبة عالية الأداء (HPC) اتصالاً أحادي البث (unicast)، الذي قام بتبديل تنفيذ البرامج بشكل تسلسلي، مما أدى إلى اختلافات في التوقيت وتحديات في تحقيق تنفيذ البرامج في الوقت الفعلي. تستفيد حل فوجيتسو من اتصال البث (broadcast)، مما يتيح الاتصال المتزامن لتبديل تنفيذ البرامج. هذا يقلل من الفاصل الزمني بين تبديلات معالجة البرامج من عدة ثوانٍ إلى 100 مللي ثانية فقط في بيئة HPC مكونة من 256 عقدة. يمكن للمستخدمين اختيار طريقة الاتصال المثلى مع مراعاة متطلبات التطبيق وجودة الشبكة، وبالتالي ضمان أفضل أداء.

تمهد هذه التكنولوجيا الطريق أمام تنفيذ التطبيقات التي تتطلب أداءً في الوقت الفعلي بسرعة، مثل نمذجة التوأم الرقمي، والذكاء الاصطناعي التوليدي، واكتشاف المواد والأدوية، باستخدام موارد حوسبية تشبه الحوسبة عالية الأداء.

الخطط والآثار المترتبة

تنوي فوجيتسو دمج تقنية تحسين موارد وحدة المعالجة المركزية/وحدة معالجة الرسومات في منصة Fujitsu Kozuchi (الاسم الرمزي) – منصة الذكاء الاصطناعي. تتيح هذه المنصة للمستخدمين اختبار تقنيات الذكاء الاصطناعي المتقدمة بسرعة، مما يسرع بشكل أكبر من أبحاث وتطوير الذكاء الاصطناعي.

سيتم تطبيق تقنية تحسين الحوسبة عالية الأداء على محاكي الكمبيوتر الكمي ذو الـ 40 كيوبت من فوجيتسو للحوسبة التعاونية، مما يعزز قدراتها وتطبيقاتها المحتملة.

تستهدف فوجيتسو أيضاً تطبيقات أوسع لتقنيتها. يوفر Fujitsu Computing as a Service HPC للمستخدمين إمكانية الوصول إلى موارد حوسبة عالية الأداء وفعالة من حيث التكلفة لمحاكاة الذكاء الاصطناعي ومشاكل التحسين التوافقي. بالإضافة إلى ذلك، تستكشف فوجيتسو تطبيق هذه التقنية على بنية البنية التحتية القابلة للتكوين والمجزأة (CDI)، مما يسمح للمستخدمين بتكوينات الأجهزة بسهولة بين الخوادم. تتماشى هذه الجهود مع مهمة فوجيتشو لخلق نظام حوسبي عالي الأداء ومستدام وأكثر سهولة.

عن فوجيتسو

مهمة فوجيتسو هي جعل العالم أكثر استدامة من خلال بناء الثقة في المجتمع من خلال الابتكار. كشريك التحول الرقمي المفضل للعملاء في أكثر من 100 دولة، يكرس 124,000 موظف في فوجيتسو جهودهم لمعالجة بعض أكثر التحديات إلحاحاً التي تواجه البشرية. تستمد خدمات وحلول فوجيتسو من خمس تقنيات أساسية: الحوسبة، والشبكات، والذكاء الاصطناعي، والبيانات والأمن، والتقنيات المتقاربة. من خلال الاستفادة من هذه التقنيات، تهدف فوجيتسو إلى دفع تحول الاستدامة.

أبلغت شركة فوجيتسو المحدودة (TSE: 6702) عن إيرادات موحدة قدرها 3.7 تريليون ين (28 مليار دولار أمريكي) للسنة المالية المنتهية في 31 مارس 2023، مما رسخ مكانتها كشركة خدمات رقمية رائدة في اليابان من حيث الحصة السوقية. 

تقدم تقنية فوجيتسو الرائدة أملاً في خضم النقص العالمي في وحدات معالجة الرسومات (GPU)، مع وعد بتحسين تخصيص موارد وحدة المعالجة المركزية (CPU) ووحدة معالجة الرسومات (GPU) في الوقت الفعلي. مع القدرة على التمييز بين احتياجات معالجة وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات، فإن هذه التقنية لديها القدرة على إحداث ثورة في تطوير الذكاء الاصطناعي والحوسبة عالية الأداء. علاوة على ذلك، تفتح قدرة فوجيتسو على التبديل في الوقت الفعلي لأنظمة الحوسبة عالية الأداء آفاقاً جديدة للتطبيقات التي تتطلب تنفيذ البرامج الفوري. ومع استمرار فوجيتسو في استكشاف تطبيقات أوسع لابتكاراتها، تهدف إلى تعزيز مجتمع تكون فيه موارد الحوسبة عالية الأداء متاحة للجميع، مما يدفع الابتكار والاستدامة نحو المستقبل.