ค่ามัธยฐาน 4.053 ไมโครวินาที เอเอ็มดี(AMD)–คิวบล็อกซ์(Qblox)ทดสอบลิงก์ควอนตัม

เอเอ็มดี(AMD) และคิวบล็อกซ์(Qblox) เชื่อมอุปกรณ์ควบคุมควอนตัมเข้ากับอุปกรณ์ประมวลผลแบบคลาสสิกผ่านเส้นทางป้อนกลับ และวัดเวลาส่งข้อมูลไปกลับถึง GPU Instinct MI210 ได้ค่ามัธยฐาน 4.053 ไมโครวินาที การทดสอบครอบคลุมช่วงที่อุปกรณ์ควบคุมส่งข้อมูลการวัดและรับผลคำนวณกลับมา

เอเอ็มดีเผยแพร่เอกสารทางเทคนิคเมื่อวันที่ 12 โดยแสดงการเชื่อมต่อระหว่าง Cluster ของคิวบล็อกซ์กับอุปกรณ์ประมวลผลของบริษัท ส่วนคิวบล็อกซ์เผยแพร่รายละเอียดระบบที่ทำงานร่วมกันและสภาพแวดล้อมการประมวลผลในวันเดียวกัน

ในการทดสอบที่ Cluster ส่งคำขอทุก 12.5 ไมโครวินาที MI210 มีค่ามัธยฐาน 4.053 ไมโครวินาที และค่าเปอร์เซ็นไทล์ที่ 90 อยู่ที่ 4.338 ไมโครวินาที จากการวัด 10,000 ครั้ง ค่าเปอร์เซ็นไทล์ที่ 90 หมายถึงผลการวัด 90% ใช้เวลาไม่เกินค่านี้

การวัดจำนวนเท่ากันด้วย CPU EPYC 9015 หนึ่งคอร์ให้เวลาส่งข้อมูลไปกลับค่ามัธยฐาน 2.700 ไมโครวินาที และค่าเปอร์เซ็นไทล์ที่ 90 อยู่ที่ 2.762 ไมโครวินาที ตัวเลขทั้งสองชุดนับเวลาตั้งแต่ส่งคำขอไปยัง GPU หรือ CPU จนคำตอบกลับถึงอุปกรณ์ควบคุม

เอกสารของทั้งสองบริษัทระบุบทบาทของการ์ดเชื่อมต่อไม่ตรงกัน เอกสารทางเทคนิคของเอเอ็มดีเรียก Alveo U55C ว่าการ์ดลิงก์ และ V80 ว่าตัวเร่งการทำงานของชั้นสวิตช์ แต่ประกาศบางส่วนของคิวบล็อกซ์เรียก V80 ว่าการ์ดลิงก์

เส้นทางเชื่อมต่อตามคำอธิบายของเอเอ็มดีใช้ลิงก์ Aurora ระหว่าง Cluster ของคิวบล็อกซ์กับการ์ด Alveo การ์ดเขียนข้อมูลลงหน่วยความจำของตัวเร่งผ่านการส่งข้อมูลโดยตรงระหว่างอุปกรณ์ PCIe (peer-to-peer) และรับคำตอบกลับเข้าหน่วยความจำของการ์ด โดยซอฟต์แวร์บนโฮสต์ไม่เกี่ยวข้องกับการประมวลผลเฟรม

ตัวเลข 0.44 ไมโครวินาทีที่ระบุแยกต่างหากเป็นค่าความหน่วงของขั้นตอนเชื่อมต่อสายเคเบิลกับการ์ด การทดสอบการ์ดและอุปกรณ์ประมวลผลด้วยเฟรมขนาด 64 ไบต์และฟังก์ชันส่งข้อมูลวนกลับในตัวไม่ได้รวม Cluster หรือสายเคเบิล จึงวัดคนละขอบเขตกับค่า 4.053 ไมโครวินาทีที่วัดตั้งแต่อุปกรณ์ควบคุมถึง MI210

การแก้ไขข้อผิดพลาดควอนตัมคือกระบวนการตรวจหาสัญญาณผิดพลาดจากค่าที่วัดได้ของคิวบิต ถอดรหัสสัญญาณ แล้วส่งคำสั่งแก้ไขกลับไปยังอุปกรณ์ควบคุมระหว่างการคำนวณ ค่า 4.053 ไมโครวินาทีครั้งนี้เป็นเวลาส่งข้อมูลไปกลับ ไม่ใช่เวลารวมของกระบวนการตั้งแต่การวัดจนถึงการแก้ไขข้อผิดพลาด

LINQ ของคิวบล็อกซ์ใช้ส่งค่าการวัดระหว่างซีเควนเซอร์ภายใน Cluster การเชื่อมต่อครั้งนี้ขยายเส้นทางดังกล่าวไปสู่การรับส่งข้อมูลระหว่างระบบควบคุมกับอุปกรณ์ประมวลผลแบบคลาสสิกภายนอก

เอเอ็มดีกล่าวว่าตัวถอดรหัสสำหรับรหัสแก้ไขข้อผิดพลาด Steane-7 และ repetition-3 ขนาดเล็กให้ผลตรงกับตัวถอดรหัสอ้างอิงในระดับบิตต่อบิต แต่ประกาศที่เผยแพร่ไม่ได้ระบุว่าใช้ค่าการวัดจากโปรเซสเซอร์ควอนตัมจริงในการตรวจสอบนี้หรือไม่

คิวบล็อกซ์นำเสนอสภาพแวดล้อมการทำงานที่เชื่อม Python, C, OpenMP และเคอร์เนล GPU เข้าด้วยกัน โดยรองรับการจัดระบบที่ใช้ GPU Instinct, CPU EPYC และ Versal adaptive SoC ร่วมกัน

การสาธิตวงจรแก้ไขข้อผิดพลาดแบบครบวงจรที่คิวบล็อกซ์กับ Riverlane จัดขึ้นในเดือนกันยายน ทำเวลาได้ 6.886 ไมโครวินาทีที่ code distance 3 และ 11.886 ไมโครวินาทีที่ code distance 9 การทดสอบใช้อุปกรณ์ควบคุมและถอดรหัสจริง แต่ใช้ข้อมูลการวัดจำลองแทนผลจากคิวบิตจริง อีกทั้งขอบเขตการวัดต่างจากการทดสอบของเอเอ็มดี จึงเปรียบเทียบตัวเลขโดยตรงได้ยาก

คิวบล็อกซ์ระบุว่าในการเชื่อมต่อ NVQLink ของเอ็นวิเดีย(NVIDIA; NVDA) เมื่อเดือนตุลาคม RTX PRO 6000 Blackwell มีเวลาส่งข้อมูลไปกลับต่ำกว่า 4.0 ไมโครวินาที ส่วน DGX Spark ต่ำกว่า 7.2 ไมโครวินาที อย่างไรก็ตาม ไม่มีข้อมูลยืนยันว่าอุปกรณ์และขอบเขตการวัดเหมือนกับการทดสอบของเอเอ็มดี จึงยังสรุปผลว่าอุปกรณ์ใดทำงานได้ดีกว่าไม่ได้

การติดตั้งปัจจุบันเชื่อมอุปกรณ์ควบคุมสองเครื่องเข้ากับตัวเร่งสองเครื่อง คิวบล็อกซ์ระบุว่าขั้นต่อไปคือการเชื่อมอุปกรณ์ควบคุมและตัวเร่งหลายเครื่องเข้าด้วยกันในโครงสร้างแบบเมช พร้อมระบุว่าจะเปิดให้พาร์ตเนอร์เข้าถึงระบบในระยะแรก