Fujitsu Apresenta Tecnologia Inovadora para Abordar a Escassez Global de GPUs

A Fujitsu, líder global em tecnologia e inovação, anunciou um avanço tecnológico inovador que promete revolucionar a utilização de CPUs e GPUs. Esta tecnologia de ponta, a primeira do seu tipo no mundo, aloca dinamicamente recursos de computação em tempo real, priorizando processos com alta eficiência de execução. Este desenvolvimento ocorre em um momento crítico, enquanto o mundo enfrenta uma grave escassez de GPUs, exacerbada pela demanda crescente por IA generativa, aprendizado profundo e outras aplicações intensivas em GPU.

A solução inovadora da Fujitsu promete otimizar os recursos de computação existentes e oferece uma solução de emergência para indústrias e pesquisadores que dependem de computação de alto desempenho (HPC). A empresa também desenvolveu uma tecnologia de processamento paralelo em tempo real, permitindo a execução perfeita de múltiplos programas em sistemas HPC sem a necessidade de esperar a conclusão dos processos em andamento. Este avanço está preparado para melhorar significativamente a eficiência de cálculos em larga escala, particularmente em campos como modelagem de gêmeos digitais e aplicações de IA generativa.

Abordando a escassez global de GPUs

A escassez global de GPUs apresentou um grande desafio para indústrias e pesquisadores que dependem dessas unidades de processamento para aplicações intensivas, como IA generativa e aprendizado profundo. A solução da Fujitsu aborda esse problema diretamente, alocando eficientemente recursos de CPU e GPU em tempo real, garantindo que processos de alta prioridade recebam o poder computacional de que precisam, mesmo em um ambiente de múltiplos programas.

Utilizando CPU e GPU durante a execução do programa

A tecnologia da Fujitsu distingue entre programas que requerem aceleração de GPU e aqueles que podem ser processados por uma CPU, tudo enquanto múltiplos programas são executados simultaneamente. Ela consegue isso prevendo a taxa de aceleração e alocando GPUs para o processamento de programas de alta prioridade em tempo real. Aqui está um exemplo simplificado de como funciona:

1. O usuário visa processar três programas usando uma CPU e duas GPUs.

2. As GPUs são inicialmente atribuídas aos programas 1 e 2 com base na disponibilidade.

3. Em resposta à solicitação do programa 3, a alocação da GPU muda do programa 1 para o programa 3 para medição de desempenho.

4. O sistema mede o grau de aceleração do processamento na GPU, descobrindo que alocar a GPU ao programa 3 reduziria o tempo total de processamento.

5. Consequentemente, a GPU é alocada ao programa 3, enquanto a CPU é alocada ao programa 1. Após a conclusão do programa 2, a GPU é reatribuída ao programa 1, otimizando os recursos computacionais e minimizando o tempo de processamento.

Esta tecnologia inovadora é particularmente valiosa para acelerar tarefas como o treinamento de modelos de IA e o processamento de dados de IA de grafos, acelerando finalmente o desenvolvimento de aplicações de IA e reconhecimento avançado de imagens.

Comutação em tempo real da execução em sistemas HPC

Além de abordar a escassez de GPUs, a Fujitsu desenvolveu uma tecnologia pioneira que permite a comutação em tempo real entre múltiplos programas em sistemas HPC. Diferente dos métodos tradicionais que aguardam a conclusão de um programa antes de mudar, esta inovação permite a execução imediata de programas sem atrasos.

Convencionalmente, os sistemas HPC empregavam comunicação unicast, que mudava a execução do programa sequencialmente, levando a variações de tempo e desafios na execução de programas em tempo real. A solução da Fujitsu utiliza comunicação broadcast, permitindo comunicação simultânea para mudar a execução do programa. Isso reduz o intervalo entre as mudanças de processamento de programas de vários segundos para apenas 100 milissegundos em um ambiente HPC de 256 nós. Os usuários podem selecionar o método de comunicação ideal considerando os requisitos do aplicativo e a qualidade da rede, garantindo assim o melhor desempenho.

Esta tecnologia abre caminho para a execução rápida de aplicativos que exigem desempenho em tempo real, como modelagem de gêmeos digitais, IA generativa e descoberta de materiais e medicamentos, usando recursos computacionais semelhantes aos do HPC.

Planos e implicações

A Fujitsu pretende incorporar a tecnologia de otimização de recursos de CPU/GPU em sua plataforma Fujitsu Kozuchi (nome de código) – AI Platform. Esta plataforma permite que os usuários testem rapidamente tecnologias avançadas de IA, acelerando ainda mais a pesquisa e o desenvolvimento de IA.

A tecnologia de otimização de HPC será aplicada ao simulador de computador quântico de 40 qubits da Fujitsu para computação colaborativa, aprimorando suas capacidades e aplicações potenciais.

A Fujitsu também tem seus olhos voltados para aplicações mais amplas de sua tecnologia. A Fujitsu Computing as a Service HPC fornece aos usuários acesso a recursos de computação de alto desempenho e custo eficaz para simulação, IA e problemas de otimização combinatória. Além disso, a Fujitsu está explorando a aplicação desta tecnologia à arquitetura Composable Disaggregated Infrastructure (CDI), permitindo que os usuários adaptem facilmente as configurações de hardware entre servidores. Esses esforços estão alinhados com a missão da Fujitsu de criar um ecossistema de computação de alto desempenho mais acessível e sustentável.

Sobre a Fujitsu

A missão da Fujitsu é tornar o mundo mais sustentável construindo confiança na sociedade por meio da inovação. Como o parceiro preferencial de transformação digital para clientes em mais de 100 países, os 124.000 funcionários da Fujitsu estão dedicados a abordar alguns dos desafios mais prementes da humanidade. Os serviços e soluções da Fujitsu baseiam-se em cinco tecnologias principais: Computação, Redes, IA, Dados e segurança, e Tecnologias Convergentes. Ao alavancar essas tecnologias, a Fujitsu visa impulsionar a transformação da sustentabilidade.

A Fujitsu Limited (TSE: 6702) relatou receitas consolidadas de 3,7 trilhões de ienes (US$ 28 bilhões) para o ano fiscal que terminou em 31 de março de 2023, consolidando sua posição como a principal empresa de serviços digitais do Japão em participação de mercado. 

A tecnologia inovadora da Fujitsu oferece esperança em meio à escassez global de GPUs, prometendo otimizar a alocação de recursos de CPU e GPU em tempo real. Com a capacidade de distinguir entre as necessidades de processamento de CPU e GPU, esta tecnologia tem o potencial de revolucionar o desenvolvimento de IA e a computação de alto desempenho. Além disso, a capacidade de comutação em tempo real da Fujitsu para sistemas HPC abre novos horizontes para aplicativos que exigem execução imediata de programas. À medida que a Fujitsu continua a explorar aplicações mais amplas para suas inovações, ela visa fomentar uma sociedade onde os recursos de computação de alto desempenho sejam acessíveis a todos, impulsionando a inovação e a sustentabilidade para o futuro.