Fujitsu представляет прорывную технологию для решения глобальной нехватки GPU

Fujitsu, мировой лидер в области технологий и инноваций, объявила о прорывном технологическом достижении, которое обещает революционизировать использование процессоров (CPU) и графических ускорителей (GPU). Эта передовая технология, первая в своем роде в мире, динамически распределяет вычислительные ресурсы в реальном времени, отдавая приоритет процессам с высокой эффективностью выполнения. Это развитие происходит в критический момент, когда мир сталкивается с серьезной нехваткой GPU, усугубляемой растущим спросом на генеративный ИИ, глубокое обучение и другие приложения, интенсивно использующие GPU.

Инновационное решение Fujitsu обещает оптимизировать существующие вычислительные ресурсы и предложить спасательный круг отраслям и исследователям, зависящим от высокопроизводительных вычислений (HPC). Компания также разработала технологию параллельной обработки в реальном времени, позволяющую беспрепятственно выполнять несколько программ на системах HPC без ожидания завершения текущих процессов. Этот прорыв poised значительно повысить эффективность крупномасштабных вычислений, особенно в таких областях, как моделирование цифровых двойников и приложения генеративного ИИ.

Решение глобальной нехватки GPU

Глобальная нехватка GPU стала серьезной проблемой для отраслей и исследователей, зависящих от этих процессорных единиц для интенсивных приложений, таких как генеративный ИИ и глубокое обучение. Решение Fujitsu решает эту проблему напрямую, эффективно распределяя ресурсы CPU и GPU в реальном времени, обеспечивая, чтобы процессы с высоким приоритетом получали необходимую вычислительную мощность даже в многопрограммной среде.

Использование CPU и GPU во время выполнения программы

Технология Fujitsu различает программы, требующие ускорения GPU, и те, которые могут быть обработаны CPU, при этом несколько программ выполняются одновременно. Она достигает этого, предсказывая скорость ускорения и распределяя GPU для обработки программ с высоким приоритетом в реальном времени. Вот упрощенный пример того, как это работает:

1. Пользователь стремится обработать три программы с использованием одного CPU и двух GPU.

2. GPU изначально назначаются программам 1 и 2 в зависимости от доступности.

3. В ответ на запрос программы 3 распределение GPU переключается с программы 1 на программу 3 для измерения производительности.

4. Система измеряет степень ускорения обработки на GPU, обнаруживая, что выделение GPU программе 3 сократит общее время обработки.

5. В результате GPU выделяется программе 3, а CPU — программе 1. После завершения программы 2 GPU переназначается программе 1, оптимизируя вычислительные ресурсы и минимизируя время обработки.

Эта прорывная технология особенно ценна для ускорения задач, таких как обучение моделей ИИ и обработка данных графового ИИ, что в конечном итоге ускоряет разработку приложений ИИ и расширенное распознавание изображений.

Переключение выполнения в реальном времени в системах HPC

В дополнение к решению проблемы нехватки GPU, Fujitsu разработала новаторскую технологию, которая позволяет переключаться между несколькими программами в системах HPC в реальном времени. В отличие от традиционных методов, которые ждут завершения одной программы перед переключением, эта инновация позволяет немедленное выполнение программ без задержек.

Традиционно системы HPC использовали одноадресную передачу (unicast), которая последовательно переключала выполнение программ, что приводило к вариациям во времени и проблемам с достижением выполнения программ в реальном времени. Решение Fujitsu использует широковещательную передачу (broadcast), позволяющую одновременную связь для переключения выполнения программ. Это сокращает интервал между переключениями обработки программ с нескольких секунд до всего 100 миллисекунд в среде HPC из 256 узлов. Пользователи могут выбрать оптимальный метод связи, учитывая требования приложений и качество сети, обеспечивая тем самым наилучшую производительность.

Эта технология прокладывает путь для быстрого выполнения приложений, требующих производительности в реальном времени, таких как моделирование цифровых двойников, генеративный ИИ и открытие материалов и лекарств, используя вычислительные ресурсы, подобные HPC.

Планы и последствия

Fujitsu намерена включить технологию оптимизации ресурсов CPU/GPU в свою платформу Fujitsu Kozuchi (кодовое название) – AI Platform. Эта платформа позволяет пользователям быстро тестировать передовые технологии ИИ, дополнительно ускоряя исследования и разработки в области ИИ.

Технология оптимизации HPC будет применена к 40-кубитному симулятору квантового компьютера Fujitsu для совместных вычислений, улучшая его возможности и потенциальные приложения.

Fujitsu также нацелена на более широкие применения своей технологии. Fujitsu Computing as a Service HPC предоставляет пользователям доступ к экономически эффективным высокопроизводительным вычислительным ресурсам для симуляций, ИИ и задач комбинаторной оптимизации. Кроме того, Fujitsu исследует применение этой технологии к архитектуре Composable Disaggregated Infrastructure (CDI), позволяя пользователям легко адаптировать конфигурации оборудования между серверами. Эти усилия согласуются с миссией Fujitsu по созданию более доступной, устойчивой и высокопроизводительной вычислительной экосистемы.

О компании Fujitsu

Миссия Fujitsu — сделать мир более устойчивым, укрепляя доверие в обществе через инновации. Являясь предпочтительным партнером по цифровой трансформации для клиентов более чем в 100 странах, 124 000 сотрудников Fujitsu посвящают себя решению некоторых из самых насущных проблем человечества. Услуги и решения Fujitsu основаны на пяти ключевых технологиях: вычисления, сети, ИИ, данные и безопасность, а также конвергирующие технологии. Используя эти технологии, Fujitsu стремится стимулировать трансформацию в области устойчивого развития.

Fujitsu Limited (TSE: 6702) отчиталась о консолидированной выручке в 3,7 трлн иен (28 млрд долларов США) за финансовый год, завершившийся 31 марта 2023 года, что укрепило ее позицию как ведущей компании цифровых услуг в Японии по доле рынка. 

Прорывные технологии Fujitsu дают надежду в условиях глобального дефицита GPU, обещая оптимизировать распределение ресурсов CPU и GPU в реальном времени. Благодаря способности различать потребности в обработке данных на CPU и GPU, эта технология имеет потенциал революционизировать разработку ИИ и высокопроизводительные вычисления. Кроме того, возможность Fujitsu переключаться в реальном времени для систем HPC открывает новые горизонты для приложений, требующих немедленного выполнения программ. Продолжая исследовать более широкие области применения своих инноваций, Fujitsu стремится создать общество, в котором ресурсы высокопроизводительных вычислений будут доступны всем, стимулируя инновации и устойчивость в будущем.