IBM und AMD planen gemeinsam Mit diesen Computing-Architekturen fit für die Aufgaben der Zukunft

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IBM und AMD wollen KI-Beschleuniger, Quantencomputer und Hochleistungsrechner zusammenführen. Diese neuen Computing-Architekturen sollen zur Lösung zahlreicher komplexer Probleme beitragen.

IBM und AMD planen, Computing-Architekturen der nächsten Generation zu entwickeln. Sie basieren auf der Kombination von Quantencomputern und Hochleistungscomputern und können als quantenorientiertes Supercomputing bezeichnet werden. AMD und IBM arbeiten gemeinsam an der Entwicklung skalierbarer Open-Source-Plattformen. Dabei nutzen sie die Expertise von IBM bei der Entwicklung der weltweit leistungsfähigsten Quantencomputer und -software sowie die Erfahrung von AMD im Bereich Hochleistungsrechner und KI-Beschleuniger.

Völlig andere Art der Darstellung und Verarbeitung von Informationen

Quantencomputing ist eine völlig andere Art der Darstellung und Verarbeitung von Informationen. Während klassische Computer Bits verwenden, die nur entweder eine Null oder eine Eins sein können, stellen die Qubits von Quantencomputern Informationen gemäß den quantenmechanischen Naturgesetzen dar. Diese Eigenschaften ermöglichen einen viel reichhaltigeren Rechenraum, um Lösungen für komplexe Probleme zu erforschen, die mit klassischer Datenverarbeitung allein nicht zu bewältigen sind, darunter in Bereichen wie der Arzneimittelforschung, der Materialforschung, der Optimierung und der Logistik.

„Quantencomputer werden die natürliche Welt simulieren und Informationen auf völlig neue Weise darstellen“, sagte Arvind Krishna, Chairman und CEO von IBM. „Indem wir untersuchen, wie Quantencomputer von IBM und die fortschrittlichen Hochleistungsrechentechnologien von AMD zusammenarbeiten können, werden wir ein leistungsstarkes Hybridmodell entwickeln, das die Grenzen der traditionellen Datenverarbeitung überschreitet.“

Quantenzentrierte Computing-Architekturen

„Hochleistungsrechner sind die Grundlage für die Lösung der wichtigsten Herausforderungen unserer Welt“, sagte Dr. Lisa Su, Vorsitzende und CEO von AMD. „Durch unsere Partnerschaft mit IBM zur Erforschung der Konvergenz von Hochleistungsrechnern und Quantentechnologien sehen wir enorme Chancen, Entdeckungen und Innovationen zu beschleunigen.“

In einer quantenzentrierten Supercomputing-Architektur arbeiten Quantencomputer mit leistungsstarken Hochleistungsrechnern und KI-Infrastrukturen zusammen, die in der Regel von CPUs, GPUs und anderen Rechen-Engines unterstützt werden. Bei diesem hybriden Ansatz werden verschiedene Komponenten eines Problems mit dem Paradigma angegangen, das für ihre Lösung am besten geeignet ist. So könnten Quantencomputer in Zukunft beispielsweise das Verhalten von Atomen und Molekülen simulieren, während klassische Supercomputer mit KI-Unterstützung die Analyse riesiger Datenmengen übernehmen. Zusammen könnten diese Technologien reale Probleme mit beispielloser Geschwindigkeit und in beispiellosem Umfang angehen.

Schlüsselelemente für fehlertolerantes Quantencomputing

AMD und IBM untersuchen derzeit, wie AMD-CPUs, -GPUs und -FPGAs in IBM-Quantencomputer integriert werden können, um eine neue Klasse von Algorithmen effizient zu beschleunigen, die mit den derzeitigen Paradigmen allein nicht realisierbar sind. Die vorgeschlagenen Maßnahmen könnten auch dazu beitragen, IBMs Vision von fehlertoleranten Quantencomputern bis zum Ende dieses Jahrzehnts zu verwirklichen. Die Technologien von AMD versprechen Echtzeit-Fehlerkorrekturfunktionen, ein Schlüsselelement für fehlertolerantes Quantencomputing.

Die Teams planen für später in diesem Jahr eine erste Demonstration, um zu zeigen, wie IBM-Quantencomputer in Verbindung mit AMD-Technologien hybride quanten-klassische Workflows einsetzen können. Die Unternehmen wollen auch untersuchen, wie Open-Source-Ökosysteme wie Qiskit die Entwicklung und Einführung neuer Algorithmen vorantreiben könnten, die quantenbasiertes Supercomputing nutzen.

Nahtlose Integration der Technologien

IBM hat bereits erste Schritte in Richtung einer Vision unternommen, in der Quanten- und klassische Computer nahtlos integriert sind. Dazu gehört eine kürzlich geschlossene Partnerschaft mit Riken, um den modularen Quantencomputer von IBM, IBM Quantum System Two, mit Fugaku, einem der schnellsten klassischen Supercomputer der Welt, direkt zu verbinden. Außerdem arbeitet IBM mit Branchenführern wie der Cleveland Clinic, der baskischen Regierung und Lockheed Martin zusammen, um zu demonstrieren, wie die Kombination von Quanten- und klassischen Ressourcen wertvolle Ergebnisse für schwierige Probleme liefern kann, die über das hinausgehen, was klassische Computer allein leisten können.

CPUs und GPUs für die schnellsten Supercomputer

AMD-CPUs und -GPUs treiben Frontier im Oak Ridge National Laboratory des US-Energieministeriums an – den ersten Supercomputer der Geschichte, der offiziell die Exascale-Barriere durchbrochen hat. Heute treiben AMD Epyc-CPUs und AMD Instinct-GPU-Technologie auch El Capitan im Lawrence Livermore National Laboratory an, wodurch AMD laut der TOP500-Liste die Auszeichnung erhält, die beiden schnellsten Supercomputer der Welt anzutreiben. Über das Hochleistungsrechnen hinaus treiben AMD-CPUs, GPUs und Open-Source-Software auch zahlreiche generative KI-Lösungen für führende Unternehmen und Cloud-Anbieter auf der ganzen Welt an.

Weitere Informationen: 
https://www.ibm.com/us-en
https://www.amd.com/