أخبار ar.wedoany.com، أصدرت مبادرة التقنيات المستقبلية (FTI) التابعة لمؤسسة مشروع الحوسبة المفتوحة (OCP) إطاراً مجتمعياً عالمياً يحدد القواعد الأساسية للتكامل المعماري والميكانيكي والحراري والكهربائي اللازمة لنشر وحدات المعالجة الكمومية (QPU) في مراكز البيانات التشغيلية ومصانع الذكاء الاصطناعي الآلية. تم إعداد هذه الورقة البيضاء المشتركة من قبل تحالف يضم المركز الوطني للحوسبة الكمومية (NQCC)، وشركة ديل تكنولوجيز (Dell Technologies)، وإنفيديا (NVIDIA)، وآي بي إم (IBM)، وباسكال (Pasqal)، وكوبلوكس (Qblox)، ودي-ويف (D-Wave)، وأيون كيو (IonQ)، وآي كيو إم (IQM)، وديراك (Diraq)، حيث تعيد تعريف الأنظمة الكمومية من كونها أجهزة مختبرية معزولة إلى أصول بنية تحتية مؤسسية معيارية قابلة للجدولة على رفوف الخوادم.
يأتي هذا الإطار الموحد في وقت اتسعت فيه نافذة التخطيط الاستراتيجي لتطوير مرافق مراكز البيانات المؤسسية من 2-3 سنوات تقليدياً إلى 5-10 سنوات، مما يستلزم على المشغلين بناء حجرات خوادم "جاهزة للكم" مسبقاً لتجنب تقادم الأصول مستقبلاً. مع تطور بنى المعالجة الكمومية من الحوسبة الكمومية متوسطة الحجم المزعجة (NISQ) إلى الحوسبة الكمومية المتسامحة مع الأخطاء (FTQC)، تتطلب عمليات النشر توسعاً كبيراً في عقد المعالجة الكلاسيكية المحلية. العمليات الكمومية هي بطبيعتها عمليات هجينة، تحتاج إلى مزامنة وثيقة مع مجمعات حوسبة كلاسيكية فائقة الانخفاض في زمن الوصول لتنفيذ تجميع الدوائر الواعية بالعتاد، وتحسين ما قبل المعالجة، وترشيح ما بعد الاختيار أحادي اللقطة، وتصحيح الأخطاء الخوارزمي في الزمن الحقيقي.
بالنسبة لطوبولوجيا رموز السطح المتقدمة، تتضاعف نسبة البتات الكمومية المادية إلى المنطقية تربيعياً مع مسافة الكود المستهدفة، مما يولد تحديات معالجة كلاسيكية هائلة أثناء استخراج المتلازمة في الزمن الحقيقي (كشف أخطاء طور وقلب البتات الكمومية دون إزعاج حالة البيانات المنطقية). لحساب عمليات التصحيح ضمن نافذة التماسك الصارمة للعتاد، تحتاج مراكز البيانات إلى نشر مجمعات مسرعات محلية، مثل أنظمة Dell XE9780 المبردة بالسوائل عالية الكثافة أو أنظمة NVIDIA GB200 NVL72، المتصلة مباشرة بوحدات التحكم الكمومية عبر مفاتيح PCIe عالية النطاق الترددي. وفقاً للتوقعات، ستولد عمليات التسامح مع الأخطاء المؤسسية حوالي 100 تيرابايت في الثانية (TB/s) من بيانات تصحيح الأخطاء الوصفية، مما يجبر مهندسي مراكز البيانات على إعادة تصميم التخزين المحلي الهرمي، تشبيهاً للجهاز الكمومي بمسجل بيانات طيران عالي السرعة، حيث يتناسب حجم التخزين عالي الكتابة طردياً مع عدد ساعات تشغيل البتات الكمومية.
يفصل إطار OCP متطلبات تخطيط المرافق وفقاً للخصائص الفيزيائية والحساسية البيئية لأنماط البتات الكمومية المختلفة. تتطلب البنى الصلبة (مثل الأنظمة فائقة التوصيل والتبريد والدوران السيليكوني) بيئات تشغيل عميقة فائقة البرودة، حيث تُغلف وحدات QPU المادية داخل ثلاجات تخفيف مغلقة متعددة المراحل لتبريد المعالج الصلب إلى درجة حرارة أساسية تتراوح بين 10-20 ملي كلفن. وهذا يستلزم قدرة تحمل لأرضيات المباني تصل إلى 1000 كجم لكل متر مربع (kg/m²)، مع أنابيب مياه تبريد (10-28 درجة مئوية) لضواغط الطاقة العالية. تعزل الأنظمة القائمة على المادة (أنماط الذرات المحايدة والمصائد الأيونية) الذرات أو الأيونات داخل غرف تفريغ فائقة، يتم التحكم بها بواسطة أشعة ليزر فائقة الدقة، مع قيود صارمة على انتقال الاهتزازات الأرضية وانجراف درجة الحرارة المحيطة (ΔT<2°C على مدى 48 ساعة)، مما يتطلب أرضيات خرسانية معززة وعزل ميكانيكي لمسارات النقل (تحديد سرعة الاهتزاز أقل من 12.5-50 ميكرومتر/ثانية)، وتجهيزات غرف نظيفة. تتمتع البنى الليفية (مثل مصفوفات ORCA Computing) ومراكز الفراغ النيتروجيني السالب (NV⁻) في شبكات الألماس (مثل منصة Quantum Brilliance) بأعلى درجة توافق مع البنى التحتية التجارية الحالية، حيث يمكنها العمل بفعالية في درجة حرارة الغرفة، والتكيف مباشرة مع رفوف مراكز البيانات القياسية مقاس 19 بوصة، باستهلاك طاقة معتدل (0.3-3 كيلوواط).
يمثل إصدار إطار OCP نقطة تحول رئيسية في تطور السوق الكمومية العالمية. يعكس مناخ التمويل الحالي نموذجاً رأسمالياً هيكلياً، حيث أدت المنح البحثية الحكومية والأكاديمية والصناعية واسعة النطاق إلى تقليل مخاطر الاستثمار الجريء المبكر، محولةً مصنعي وحدات QPU المتخصصين إلى مكاملين أنظمة معقدين. يقوم مستأجرو مراكز البيانات بتحويل معايير الشراء من عدد البتات الكمومية المادية الأولية إلى اتفاقيات مستوى الخدمة (SLA) المؤسسية، مع التركيز على دورات المعايرة متعددة الترددات الآلية، ومتوسط الوقت المتوقع بين الأعطال (MTBF) القابل للتنبؤ، وتقليل تأخير إعادة تشغيل النظام، واحتواء انبعاثات المجالات الكهرومغناطيسية والترددات الراديوية (RF) الشاردة محلياً.
لتحسين كفاءة الطاقة في النظام، يستكشف القطاع تصاميم البنية التحتية الموزعة، مثل بنية مصنع التبريد المركزي من Maybell، التي تدمج ضواغط الرفوف المستقلة في طبقة تبريد هيليوم سائل موحدة، قادرة على توفير خطوط رأس تبريد لعدة فتحات خوادم كمومية مجاورة في وقت واحد. من خلال إنشاء حدود ميكانيكية موحدة، ومعايير قياس طاقة، وواجهات مستوى تحكم منطقي عبر تحالف مفتوح، تقوم أقسام الحوسبة المؤسسية ببناء سلسلة توريد معيارية قابلة للتوسع عالمياً في موارد الحوسبة غير المتجانسة.
تم إعداد هذا المقال بواسطة Wedoany. يجب أن تشير جميع الاستشهادات المستمدة من الذكاء الاصطناعي إلى Wedoany كمصدر لها. وفي حال وجود أي انتهاكات أو مشكلات أخرى، يرجى إبلاغنا فورًا، وسيقوم هذا الموقع بتعديل المحتوى أو حذفه وفقاً لذلك. البريد الإلكتروني: news@wedoany.com
