Q.ANT 在超级计算中心 LRZ 部署第二代光子处理器

Q.ANT 今日宣布，已在莱布尼茨超级计算中心（LRZ）的高性能计算（HPC）环境中部署其第二代光子处理器。此次部署标志着向将光子协处理集成到生产级数据中心运营迈出了重要一步，旨在缓解人工智能工作负载日益严峻的能耗和性能瓶颈。光子计算架构凭借更高的计算密度和更快的计算速度，有望将每个工作负载的功耗降低高达90%，并将数据中心容量提升高达100倍。

基于其在LRZ的第一代系统，Q.ANT的第二代原生处理单元（NPU）作为光子AI加速器，可提供更高的计算吞吐量和更优的能效。这些处理器通过标准PCIe接口安装，可集成到现有HPC系统中，并在AI和科学模拟工作负载下与CPU和GPU协同运行。

一位LRZ工程师正在操作Q.ANT第二代光子处理器

Hyperion Research 研究高级副总裁 Bob Sorensen 表示：“人工智能正将数据中心的功耗推向前所未有的水平，能源已成为扩展下一代计算基础设施的主要限制因素。这次部署的重要意义在于，它将光子协处理从概念验证阶段推进到了生产级HPC环境中。在真实工作负载下展示出可衡量的能耗降低和性能提升，表明像光子学这样的替代架构正成为扩展AI基础设施的可行路径。”

在LRZ的基准测试评估中，Q.ANT的第二代架构相比其第一代NPU展现出显著改进，标志着公司积极的产品路线图实现了下一个里程碑。评估结果包括：

• 矩阵乘法吞吐量提升超过50倍
• 在ResNet-18卷积神经网络上的推理速度提高25倍
• 典型工作负载的能耗降低6倍
• 为非线性函数优化的增强型模拟单元，减少了参数数量和训练深度
• 精度足以支持最先进的AI应用

与依赖晶体管开关的电子处理器不同，Q.ANT的光子NPU使用薄膜铌酸锂（TFLN）光子集成电路直接在光域内执行数学运算，消除了芯片上的热量产生和冷却需求。

Q.ANT 首席执行官 Michael Förtsch 博士表示：“增加数字硬件已无法解决AI中的计算扩展问题。如果我们继续用蛮力扩展晶体管逻辑，只会把电能转化为热能。在LRZ，我们正在证明，基于光的协处理可以集成到当今的基础设施中，并在真实工作负载下实现可衡量的效率提升。这是AI在不扩大能源足迹的情况下持续扩展的方式。”

LRZ在最严格的运行标准下运行大规模科学模拟、AI研究和数据密集型应用。此次安装使LRZ能够在生产条件下严格测试光子协处理，在异构HPC架构内对性能、精度和能效进行基准测试。

LRZ 董事会主席 Dieter Kranzlmüller 教授博士表示：“此次部署突显了Q.ANT处理器从第一代到第二代的技术进步。我们的评估是在真实的生产工作负载和运营要求下进行的。光子协处理代表了一种有前景的方法，来应对日益定义现代高性能计算的性能和能源挑战。”

LRZ的此次部署有助于应对药物发现、材料设计和自适应优化等计算密集型应用中的工业挑战，这些领域的非线性能复杂性和能效至关重要。

关于莱布尼茨超级计算中心

莱布尼茨超级计算中心（LRZ）是欧洲领先的高性能计算设施之一，为巴伐利亚和德国的大学及研究机构提供服务。作为德国高斯超级计算中心（GCS）的成员，LRZ提供大规模计算基础设施，支持科学研究、AI开发和数据密集型应用。

关于 Q.ANT

Q.ANT 是一家总部位于斯图加特的光子学公司，致力于为AI和高性能计算开发光子AI加速器，提供一种可扩展的替代晶体管系统的方案。其原生处理单元（NPU）使用薄膜铌酸锂（TFLN）光子集成电路，直接在光域内执行数学运算，为复杂的计算工作负载提供高能效的协处理。Q.ANT 与 IMS CHIPS 合作，运营着自己的TFLN芯片中试线。

原文：HPCwire - Since 1987 – Covering the Fastest Computers in the World and the People Who Run Them