富士通推出突破性技术以应对全球GPU短缺

全球技术和创新领导者富士通宣布了一项突破性技术进步，有望彻底改变CPU和GPU的利用方式。这项开创性的技术，世界上首创，实时动态分配计算资源，优先处理执行效率高的进程。这一发展正值世界面临严重GPU短缺的关键时刻，生成式AI、深度学习和其他GPU密集型应用的需求激增加剧了这一短缺。

富士通的创新解决方案有望优化现有计算资源，并为依赖高性能计算（HPC）的行业和研究者提供救生索。该公司还首创了实时并行处理技术，使多个程序能够在HPC系统上无缝执行，而无需等待正在进行的过程完成。这一突破有望显著提高大规模计算的效率，特别是在数字孪生建模和生成式AI应用等领域。

应对全球GPU短缺

全球GPU短缺给依赖这些处理单元进行生成式AI和深度学习等密集型应用的行业和研究者带来了重大挑战。富士通的解决方案通过实时高效地分配CPU和GPU资源来解决这一问题，确保高优先级进程获得所需的计算能力，即使在多程序环境中也是如此。

程序执行期间利用CPU和GPU

富士通的技术区分需要GPU加速的程序和可以由CPU处理的程序，同时多个程序同时运行。它通过预测加速率并实时将GPU分配给高优先级程序处理来实现这一点。以下是其工作原理的简化示例：

1. 用户旨在使用一个CPU和两个GPU处理三个程序。

2. 根据可用性，GPU最初分配给程序1和2。

3. 针对程序3的请求，GPU分配从程序1切换到程序3以进行性能测量。

4. 系统测量GPU上的处理加速程度，发现将GPU分配给程序3将减少整体处理时间。

5. 因此，GPU被分配给程序3，而CPU被分配给程序1。程序2完成后，GPU重新分配给程序1，优化计算资源并最小化处理时间。

这项突破性技术对于加速诸如训练AI模型和处理图AI数据等任务特别有价值，最终加速AI应用和高级图像识别的开发。

HPC系统中的实时执行切换

除了应对GPU短缺外，富士通还开发了一项开创性技术，使HPC系统上的多个程序能够实时切换。与等待一个程序结束后再切换的传统方法不同，这项创新允许立即执行程序而无需延迟。

传统上，HPC系统采用单播通信，顺序切换程序执行，导致时间差异和实现实时程序执行的挑战。富士通的解决方案利用广播通信，使通信能够同时切换程序执行。这将程序处理切换之间的间隔从几秒减少到256节点HPC环境中的100毫秒。用户可以根据应用要求和网络质量选择最佳通信方法，从而确保最佳性能。

这项技术为快速执行需要实时性能的应用程序铺平了道路，例如数字孪生建模、生成式AI以及材料和药物发现，使用类似HPC的计算资源。

计划和影响

富士通计划将CPU/GPU资源优化技术纳入其富士通Kozuchi（代号）– AI平台。该平台使用户能够快速测试先进的AI技术，进一步加速AI研发。

HPC优化技术将应用于富士通的40量子比特量子计算机模拟器用于协同计算，增强其能力和潜在应用。

富士通还将其技术的目光投向更广泛的应用。富士通计算即服务HPC为用户提供成本效益高、高性能的计算资源，用于模拟、AI和组合优化问题。此外，富士通正在探索将此技术应用于可组合离散基础设施（CDI）架构，使用户能够轻松适应服务器之间的硬件配置。这些努力符合富士通创建更易于访问、可持续的高性能计算生态系统的使命。

关于富士通

富士通的使命是通过创新建立社会信任，使世界更加可持续。作为100多个国家客户的首选数字化转型合作伙伴，富士通的124,000名员工致力于解决人类面临的一些最紧迫的挑战。富士通的服务和解决方案源自五项核心技术：计算、网络、AI、数据和安全，以及融合技术。通过利用这些技术，富士通旨在推动可持续转型。

富士通有限公司（东证：6702）报告称，截至2023年3月31日的财年合并收入为3.7万亿日元（280亿美元），巩固了其作为日本市场份额领先的数字服务公司的地位。 

富士通的突破性技术在全球GPU短缺中带来了希望，承诺实时优化CPU和GPU资源分配。通过区分CPU和GPU处理需求，这项技术有望彻底改变AI开发和高性能计算。此外，富士通对HPC系统的实时切换能力为需要立即执行程序的应用程序开辟了新的视野。随着富士通继续探索其创新的更广泛应用，它旨在促进一个高性能计算资源人人可及的社会，推动创新和可持续性的未来。