IBM 和 AMD 合作開發以量子為中心的超級運算

by 哈羅德弗里茨 on 2025 年 8 月 26 日

AI ◇ 企業 ◇ 超融合 ◇ 伺服器

IBM 和 AMD 開啟了一項開創性的合作，在塑造科技未來方面佔據中心地位。雙方攜手致力於開創以量子為中心的超級運算，這是一種將量子處理器與高效能運算 (HPC) 和人工智慧 (AI) 基礎設施無縫整合的先進架構。此次合作旨在充分利用人工智慧加速器、高效能運算 (HPC) 和量子系統的獨特優勢，幫助企業應對全球一些最艱鉅的挑戰。透過整合雙方的專業知識，IBM 和 AMD 正在為從醫學到物流等領域的變革性突破奠定基礎。

該計劃的核心在於認識到量子計算提供了一種截然不同的資訊表示和處理方法。經典系統依賴以0或1形式存在的位元。而量子電腦則利用量子力學原理，利用量子位元同時擁有多種狀態。這使得量子系統能夠探索經典機器難以觸及的廣大解空間，尤其是在藥物和材料研發、最佳化以及大規模物流等領域。

結合 AMD 和 IBM 的優勢

IBM 為此領域帶來了豐富的專業知識，打造了全球性能最強的量子電腦和先進的軟體生態系統，包括開源的 Qiskit 框架。 AMD 憑藉其在高效能運算和 AI 加速器領域久經考驗的領導地位，以及為全球速度最快的超級電腦提供動力的豐富經驗，進一步增強了 IBM 的實力。兩家公司攜手合作，共同建構可擴展的開放平台，重新定義混合運算工作負載的設計和執行方式。

IBM 董事長兼執行長 Arvind Krishna 將量子運算描述為資訊表示和模擬方式的轉捩點。他強調，與 AMD 的合作旨在建立一種量子和經典系統相互補充的混合計算模型，從而突破傳統架構的限制。

IBM 量子系統二對 AMD 而言，合作同樣具有策略意義。董事長兼執行長蘇姿豐博士強調，高效能運算仍將是應對醫療保健、氣候建模和能源創新等全球挑戰的核心。她強調，與 IBM 的合作是一個機遇，透過將高效能運算 (HPC) 和量子技術整合到一個更強大的混合平台，可以加速探索。

邁向以量子為中心的架構

在建議的模型中，量子計算機將不再孤立運作。相反，它們將與強大的高效能運算 (HPC) 和人工智慧 (AI) 基礎設施協同工作——利用 CPU、GPU 和 FPGA 建立緊密結合的運算工作流程。任務將被分配給最適合處理的範式。例如，量子系統可以模擬原子尺度的分子交互作用，而 GPU 驅動的超級電腦則分析相應的資料集。這種協同工作不僅有望帶來前所未有的速度，還能為解決現實世界的挑戰提供更具可擴展性和更有效率的解決方案。

容錯量子運算是雙方合作的重點領域，許多專家認為這項里程碑將在本世紀末實現。 AMD 的 CPU、GPU 和 FPGA 可以在提供穩定大型量子工作負載所需的即時糾錯方面發揮關鍵作用。兩家公司也在探索開源社群如何加速以量子為中心的超級運算的普及。例如，Qiskit 可以作為利用兩種範式優勢的新型混合演算法的基礎。

示範和產業發展勢頭

今年晚些時候，IBM 和 AMD 計劃展示一個整合的工作流程，展示量子處理器如何與 AMD 技術進行互通。此次演示將凸顯混合執行模型的價值，並為進一步的開發提供參考。

IBM 現有的合作強化了其對量子-經典整合的願景。在日本，IBM 與 RIKEN 合作，將模組化的 IBM Quantum System Two 與全球速度最快的超級電腦之一 Fugaku 連接起來。其他合作，包括與克利夫蘭診所、巴斯克政府和洛克希德馬丁的項目，已經展示了量子-經典系統在某些複雜問題領域如何優於純經典方法。

同時，AMD 繼續引領 HPC 領域。其 EPYC CPU 和 Instinct GPU 為邊疆橡樹嶺國家實驗室的全球首台百億億次超級計算機，以及勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的 El Capitan——這兩款系統在最新的 TOP500 榜單中均位居前列。除了高效能運算 (HPC) 之外，AMD 的 CPU、GPU 和開放軟體生態系統正在加速全球各行各業和雲端平台對生成式人工智慧 (Generative AI) 的採用。