HPC系统和超级计算机是大型计算机吗有什么关系？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2023-08-01 09:30 标签： 超级计算机是大型计算机吗
2022年06月09日 12:04--阅读 ·
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--评论（图片来源：网络）随着“量子计算不会取代经典计算”的观点被越来越多的人认可，那么，量子计算机在计算基础设施中到底扮演着怎样的角色？目前，越来越多的政府、超级计算实验室和公司开始研究将量子处理单元（也称为 QPU）应用于高性能计算环境。例如，德国莱布尼茨超级计算中心最近正在慕尼黑附近的数据中心创建一个“枢纽”，用于测试新型芯片和系统。该中心正在其实验室部署美国人工智能公司Cerebras Systems的CS-2 AI系统，并组建一个量子计算中心。德国莱布尼茨超级计算中心战略主管Laura Schulz表示，德国莱布尼茨超级计算中心希望匹配新型人工智能芯片和量子系统，以更好地解决需处理的大量工作负载。为此LRZ推出新项目计划“未来计算”(Future Compute)，该计划正在评估由量子和人工智能系统提供的百亿亿级超级计算机。Schulz说：“我们通常较少应用HPC系统和AI系统，所以对于即将出现的量子系统的表征，需要有一些论据支撑。我们会从工作流的特征、要完成的工作以及对架构的实用价值等方面来综合评估。”此外，阿贡国家实验室也在研究量子比特系统，并采用了来自不同公司的量子芯片。从量子技术公司的发展方向上看，谷歌和IBM正在开发超导量子比特系统，PsiQuantum专注于建设拥有100万个量子比特的光量子计算系统，英特尔则正在探索一种能够在其现有工厂作业线上制造的基于自旋量子比特的量子芯片。云提供商也在参与这场量子竞赛。亚马逊通过搭建云平台为量子计算使用者提供不同类型的量子系统服务，包括D-Wave的量子退火系统、IonQ的离子阱量子处理器以及Rigetti和IonQ的超导量子比特系统。埃森哲量子项目负责人Carl Dukatz表示，随着云提供商搭建起“桥梁”，量子计算使用者们正在以更简单地形式探索开发应用程序系统。未来，量子计算将变得越来越容易访问。与此同时，开发人员可以通过多种方式自主选择使用经典计算/量子设备的数据库，以及其他资源，这种混合的形式也在加速混合计算的使用频次。现在，数据科学家们正在通过云服务来访问量子计算服务，而不是直接访问量子计算提供商的量子硬件。Dukatz说：“对于已经知道如何使用这些云服务提供商的服务以及熟悉算法的人来说，可以很轻松地开始测试和比较经典系统和量子系统。”总部位于法国的芯片制造商SiPearl的首席执行官Philippe Notton表示，量子计算机将扮演GPU的角色，并且仍然需要与经典CPU一起运作。该公司正在开发一种名为Rhea的基于Arm架构的CPU，它已被用于计划于明年上线的欧洲百亿亿级超级计算机系统。Notton补充说，“Rhea可以用来管理量子加速。因为，量子处理器或量子加速器本身也扮演着加速的角色，所以你仍然需要在其周围部署大量的CPU。”GPU公司英伟达（Nvidia）则并未直接开发量子处理器，而是使用者提供用于量子电路模拟的CuQuantum软件套件。最近，Nvidia公布其利用cuQuantum软件套件和由其DGX SuperPODs驱动的超强大的Selene超级计算机，在量子计算模拟方面打破了世界纪录。英伟达HPC和量子计算部门经理Tim Costa说：“量子处理器作为GPU在混合量子/经典计算中扮演着直接的角色。其应用优势将不仅局限于纯量子应用，它将与经典基础设施一起共同努力，发挥着巨大的工作潜力。”原文链接：https://www.hpcwire.com/2022/06/07/quantum-computers-emerging-as-accelerators-in-hpc/文：Agam Shah编译：李每编辑：慕一注：本文编译自“HPC Wire”，不代表量子前哨观点。
先来引用一段百度百科的专业解释：HPC是高性能计算(High Performance Computing)机群的简称。指能够执行一般个人电脑无法处理的大资料量与高速运算的电脑，其基本组成组件与个人电脑的概念无太大差异，但规格与性能则强大许多。现有的超级计算机运算速度大都可以达到每秒一兆（万亿，非百万）次以上。也就是说HPC是计算相关，承载大量的算力。那么我觉得它应该是和GPU有关系的，但是具体是怎么一种关系，我猜是应用关系，即在HPC中应用到了GPU。那么具体是怎么一种应用，我作为media方是不太清楚的。以及我还知道，HPC应用在很多个领域中，目前我知道的一个领域是医疗——转化医学，研究靶向药。一个人所带的基因如果转化为数据，是一个十分庞大的量级。所以如果需要对基因进行分析测序，就需要用到HPC。因为基因测序，数据都是小片段的，需要快速迭代访问分析，读海量的小文件。瑞金医院就是利用了搭载了英特尔傲腾持久内存的至强可扩展平台的高性能计算，进行数据的快速读写，通过数字化研发精准靶向药。到这里你也许要问了，开头不是说GPU么？但是至强是CPU啊？这是因为英特尔至强集成了AI加速，所以在CPU就可以满足算力支持的情况下，我们就不需要算力更优的GPU了。这样一来，我们不需要再培养懂GPU的人才，也不用担心引入GPU而产生异构。目前我就知道这么多，作为客户爸爸的media agency，我觉得自己挺厉害的了 以及我也没想到写出来竟然这么硬广。

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