英伟达ISC新进展，CPU、DPU、GPU、量子计算多面开花

在刚刚过去的ISC 2022（国际超级计算机大会）大会上，分别介绍了公司在CPU、DPU、GPU产品上的进展，及量子计算方面的努力。

在CPU产品上，英伟达介绍了其NVIDIA HGXTM平台中的Grace和Grace Hopper的发展情况，公布相关设计，制造商可以根据这些设计所提供的蓝图，构建出最高性能，且内存带宽和能效两倍于当今领先的数据中心CPU的系统。

其Grace CPU超级芯片是将两块Grace CPU裸片通过NVIDIA NVLink-C2C互连技术连接英伟达ISC新进展，CPU、DPU、GPU、量子计算多面开花，提供144个高性能CPU核心和 1 TB/s的内存带宽，能支持PCIe Gen5协议、ConnectX-7智能网卡和BlueField-3 DPU，保障HPC及AI工作的负载安全。

Grace Hopper超级芯片则是将其中一个CPU芯片替换成H100 GPU芯片，并通过NVLink-C2C技术连接，满足满足HPC和超大规模AI应用需求。

英伟达超大规模和HPC副总裁Ian Buck表示，超级计算已进入到超大规模AI时代。英伟达正与OEM合作伙伴一道助力研究者攻克此前无法解决的巨大挑战。为气候科学、能源研究、太空探索、数字生物学到量子计算等领域，提供运算平台基础。

在会上，英伟达宣布，源讯、戴尔科技，技嘉科技、慧与、浪潮、联想和超微等多家计算机制造商正在采用全新NVIDIA Grace超级芯片打造新一代服务器，为超大规模时代的AI和HPC工作负载提速。

此外nvidia未连接到cpu，洛斯阿拉莫斯国家实验室（LANL）和瑞士国家计算中心的新系统Alps都将采用NVIDIA Grace CPU技术。

在DPU这个英伟达引领的产品上，较多合作伙伴正在探索DPU产品的作用。

洛斯阿拉莫斯国家实验室（LANL）的杰出高级科学家Steve Poole正与 NVIDIA 进行一项为期多年的广泛合作，希望将计算多物理应用的性能提高 30 倍。基于DPU 赋能存储系统英伟达ISC新进展，CPU、DPU、GPU、量子计算多面开花，加速闪存盒（ABoF，如下图所示）将固态存储与 DPU 和 InfiniBand 加速器相结合，可为 Linux 文件系统的关键性能部分提供加速。它的性能高达同类存储系统的 30 倍，并将成为 LANL 基础架构中的关键组件

德克萨斯高级计算中心（TACC）近期也开始在 Dell PowerEdge 服务器中采用 BlueField-2。它将在 InfiniBand 网络上使用 DPUnvidia未连接到cpu，使其 Lonestar6 系统成为云原生超级计算的开发平台。

俄亥俄州立大学的研究人员，还展示了 DPU 如何将一个 HPC 热门编程模型的运行速度提高 21%。他们通过卸载消息传递接口（MPI）的关键部分，加速了 P3DFFT ，这是一个用于众多大规模 HPC 仿真的数学库。

除CPU+GPU的联合产品以外，在ISC上，英伟达还公布了公司在量子计算方面的进展。

NVIDIA 在2021 GTC上宣布了cuQuantum软件开发套件，到此时，已有数十家量子组织开始使用 NVIDIA cuQuantum 软件开发套件，在 GPU 上加速其量子电路模拟。

其cuQuantum 可以运用于主要量子软件框架，如Google 的 qsim、IBM 的 Qiskit Aer、Xanadu 的 PennyLane 和 Classiq 的Quantum Algorithm Design 平台，实现用户直接访问GPU 加速，无需进行编码。

而英伟达到下一步计划是，向混合系统发展，实现量子计算机和经典计算机协同工作nvidia未连接到cpu，使系统级量子处理器（即 QPU）成为功能强大的新型加速器。

英伟达希望在GPU 和 QPU之间建立快速、低延迟的连接，由GPU 负责电路优化、校正和纠错一类传统工作，以缩短GPU执行时间。目前，降低经典计算机和量子计算机之间的通信延迟，仍是混合量子作业面临的主要瓶颈。