富士通首发数字退火芯片DAU 明年登场
2018-06-11   IEEE电气电子工程师学会

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富士通明年将推出数字退火芯片DAU芯片,能提供到8,192位的计算能力,2019财年时还会推出DAU专用计算机系统,目标是提供到100万位的大规模平行处理能力, 也就是可以快速算出一个多达100万个变量多项式方程序的最佳解。

 

不用苦等量子计算机商品化,富士通社长田中达也在2018年东京论坛大会上,发表了全球第一款启发自量子退火算法的商用芯片称为数字退火计算专用处理器DAU(Digital Annealer Unit),也宣布从5月15日正式推出数字退火云端服务,让企业可以先用云端服务,来解决过去难以处理的超复杂组合问题,例如找出化学分子结构的最佳组合、大量投资标的的投资策略优化、 工厂少量多样生产物料补给路径优化等问题,像富士通就已经运用在自家工厂产线组装作业的优化,来缩短补料作业车从庞大零件仓库取货的路径,来加快补料速度。 富士通也在东京论坛大会中实际展出了这颗明年推出的数字退火芯片。

 

富士通研究所社长佐佐木繁表示,DAU不同于一般专用处理器,是一个可以用来解决超大规模块合优化的专用芯片。

 

他举例,像是新药研发中,一个由50个原子合成的化学成分组合,多达10的48次方种,以目前通用型计算机技术,得花上10的24次方年才能解答,几乎是一个不可能处理的问题。 但DAU就是专门用来解决这种超复杂组合优化的专用芯片,可以快速得到答案。

 

早从2015年起,富士通就和多伦多大学电子计算机工程系教授Ali Sheikholeslami连手研发数字退火技术,也和量子计算机新创1QBit公司合作,在富士通云端服务上来部署量子退火软件,才能在今年抢先推出数字退火云端服务 ,可以用来处理1024位等级的超大规模块合问题(意味着可计算到1,024个变量的多项式方程序)。

 

富士通AI基盘事业本部长吉泽尚子表示,预计明年就可以推出DAU芯片,能进一步提供到8,192位,精度达64位(可处理到1845京的数值),2019财年(2020年上半年)时还会推出DAU专用计算机系统, 目标是提供到100万位的大规模平行处理能力,也就是可以快速算出一个多达100万个变量的多项式方程序的最佳解。

 

传统计算机中的1个位的数值不是0(没有)就是1(有)两种,但在量子计算机中的1个位可以储存更大的数值(例如可以到65535),这让量子计算机只要调用几个位进行一次计算,就可以处理超复杂的数学问题, 速度能比传统计算机快上许多倍,而且越复杂,越多变量的数学计算,量子计算机处理的速度就可以越快。

 

但因量子计算机仍只是实验室产品(甚至得在超低温下才能运作),后来科学家采用金属退火原理,来仿真量子计算中,单一位储存大量数值的效果,而称为量子退火技术。 Google在2013年和NASA连手打造的量子计算机D-Wave Two(采用另一家量子计算机新创D-Wave技术),其实是用传统计算机技术,来提供量子退火计算的「 类量子计算机」,Google近几年则转而大力投入可提供量子位计算的量子处理器,例如今年3月发表了72量子位的量子处理器。

 

富士通这次发表的DAU,则是以传统计算机芯片技术打造的量子退火处理器,称为数字退火芯片,可以提供到8,192位,远高于Google在实验室中打造的72量子位,而且富士通预计明年就让DAU芯片商用化。



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