Fujitsu desvela tecnología innovadora para abordar la escasez global de GPU

Fujitsu, un líder global en tecnología e innovación, ha anunciado un avance tecnológico innovador que promete revolucionar la utilización de CPUs y GPUs. Esta tecnología de vanguardia, la primera de su tipo en el mundo, asigna dinámicamente los recursos informáticos en tiempo real, priorizando los procesos con alta eficiencia de ejecución. Este desarrollo llega en un momento crítico mientras el mundo enfrenta una grave escasez de GPUs, exacerbada por la demanda creciente de IA generativa, aprendizaje profundo y otras aplicaciones intensivas en GPU.

La solución innovadora de Fujitsu promete optimizar los recursos informáticos existentes y ofrece un salvavidas a las industrias e investigadores que dependen de la computación de alto rendimiento (HPC). La compañía también ha desarrollado una tecnología de procesamiento paralelo en tiempo real, que permite la ejecución fluida de múltiples programas en sistemas HPC sin esperar a que finalicen los procesos en curso. Este avance está preparado para mejorar significativamente la eficiencia de los cálculos a gran escala, particularmente en campos como el modelado de gemelos digitales y aplicaciones de IA generativa.

Abordando la escasez global de GPU

La escasez global de GPUs ha presentado un gran desafío para las industrias e investigadores que dependen de estas unidades de procesamiento para aplicaciones intensivas como la IA generativa y el aprendizaje profundo. La solución de Fujitsu aborda este problema de frente asignando eficientemente los recursos de CPU y GPU en tiempo real, asegurando que los procesos de alta prioridad reciban la potencia computacional que necesitan, incluso en un entorno de múltiples programas.

Utilizando CPU y GPU durante la ejecución del programa

La tecnología de Fujitsu distingue entre programas que requieren aceleración de GPU y aquellos que pueden ser procesados por una CPU, todo mientras múltiples programas se ejecutan simultáneamente. Logra esto prediciendo la tasa de aceleración y asignando GPUs al procesamiento de programas de alta prioridad en tiempo real. Aquí hay un ejemplo simplificado de cómo funciona:

1. El usuario tiene como objetivo procesar tres programas utilizando una CPU y dos GPUs.

2. Las GPUs se asignan inicialmente a los programas 1 y 2 basándose en la disponibilidad.

3. En respuesta a la solicitud del programa 3, la asignación de GPU cambia del programa 1 al programa 3 para la medición de rendimiento.

4. El sistema mide el grado de aceleración del procesamiento en la GPU, descubriendo que asignar la GPU al programa 3 reduciría el tiempo total de procesamiento.

5. En consecuencia, la GPU se asigna al programa 3 mientras que la CPU se asigna al programa 1. Después de que el programa 2 termine, la GPU se reasigna al programa 1, optimizando los recursos computacionales y minimizando el tiempo de procesamiento.

Esta tecnología innovadora es particularmente valiosa para acelerar tareas como el entrenamiento de modelos de IA y el procesamiento de datos de IA de grafos, acelerando en última instancia el desarrollo de aplicaciones de IA y el reconocimiento avanzado de imágenes.

Cambio en tiempo real de la ejecución en sistemas HPC

Además de abordar la escasez de GPU, Fujitsu ha desarrollado una tecnología pionera que permite el cambio en tiempo real entre múltiples programas en sistemas HPC. A diferencia de los métodos tradicionales que esperan a que un programa concluya antes de cambiar, esta innovación permite la ejecución inmediata de programas sin demora.

Convencionalmente, los sistemas HPC empleaban comunicación unicast, que cambiaba la ejecución del programa secuencialmente, lo que llevaba a variaciones de tiempo y desafíos para lograr la ejecución de programas en tiempo real. La solución de Fujitsu aprovecha la comunicación por difusión (broadcast), permitiendo la comunicación simultánea para cambiar la ejecución del programa. Esto reduce el intervalo entre los cambios de procesamiento de programas de varios segundos a solo 100 milisegundos en un entorno HPC de 256 nodos. Los usuarios pueden seleccionar el método de comunicación óptimo considerando los requisitos de la aplicación y la calidad de la red, asegurando así el mejor rendimiento.

Esta tecnología allana el camino para la ejecución rápida de aplicaciones que requieren rendimiento en tiempo real, como el modelado de gemelos digitales, la IA generativa y el descubrimiento de materiales y fármacos, utilizando recursos computacionales similares a los HPC.

Planes e implicaciones

Fujitsu tiene la intención de incorporar la tecnología de optimización de recursos CPU/GPU en su Plataforma de IA Fujitsu Kozuchi (nombre en código). Esta plataforma permite a los usuarios probar rápidamente tecnologías avanzadas de IA, acelerando aún más la investigación y el desarrollo de IA.

La tecnología de optimización HPC se aplicará al simulador de computadora cuántica de 40 qubits de Fujitsu para la computación colaborativa, mejorando sus capacidades y aplicaciones potenciales.

Fujitsu también tiene sus ojos puestos en aplicaciones más amplias para su tecnología. Fujitsu Computing as a Service HPC proporciona a los usuarios acceso a recursos de computación de alto rendimiento y rentables para simulación, IA y problemas de optimización combinatoria. Además, Fujitsu está explorando la aplicación de esta tecnología a la arquitectura de Infraestructura Disagregada Composible (CDI), permitiendo a los usuarios adaptar fácilmente las configuraciones de hardware entre servidores. Estos esfuerzos se alinean con la misión de Fujitsu de crear un ecosistema de computación de alto rendimiento más accesible, sostenible y eficiente.

Acerca de Fujitsu

La misión de Fujitsu es hacer que el mundo sea más sostenible construyendo confianza en la sociedad a través de la innovación. Como el socio preferido de transformación digital para clientes en más de 100 países, los 124.000 empleados de Fujitsu están dedicados a abordar algunos de los desafíos más apremiantes de la humanidad. Los servicios y soluciones de Fujitsu se basan en cinco tecnologías centrales: Computación, Redes, IA, Datos y seguridad, y Tecnologías Convergentes. Al aprovechar estas tecnologías, Fujitsu tiene como objetivo impulsar la transformación de la sostenibilidad.

Fujitsu Limited (TSE: 6702) reportó ingresos consolidados de 3,7 billones de yenes (28.000 millones de dólares) para el año fiscal que terminó el 31 de marzo de 2023, consolidando su posición como la empresa de servicios digitales líder en Japón por cuota de mercado. 

La tecnología innovadora de Fujitsu ofrece esperanza en medio de la escasez global de GPU, prometiendo optimizar la asignación de recursos de CPU y GPU en tiempo real. Con la capacidad de distinguir entre las necesidades de procesamiento de CPU y GPU, esta tecnología tiene el potencial de revolucionar el desarrollo de IA y la computación de alto rendimiento. Además, la capacidad de cambio en tiempo real de Fujitsu para sistemas HPC abre nuevos horizontes para aplicaciones que requieren ejecución inmediata de programas. A medida que Fujitsu continúa explorando aplicaciones más amplias para sus innovaciones, tiene como objetivo fomentar una sociedad donde los recursos de computación de alto rendimiento sean accesibles para todos, impulsando la innovación y la sostenibilidad hacia el futuro.