개요
NVIDIA NVQLink 레퍼런스 플랫폼으로 QPU 통합 확장
오픈 NVIDIA NVQLink™ 플랫폼 아키텍처는 양자 하드웨어와 최첨단 가속 컴퓨팅을 긴밀하게 통합하여 대규모 양자 처리 장치(QPU) 개발을 지원합니다. NVIDIA CUDA-Q™ 소프트웨어 플랫폼 내 실시간 API를 사용하여, 연구자들은 보정 및 양자 오류 정정(QEC)과 같은 제어 작업을 수행하는 데 필요한 저지연 및 고처리량 연결에 NVQLink를 통해 손쉽게 활용할 수 있습니다. NVQLink가 탑재된 QPU를 통해 QPU 운영자는 양자 컴퓨팅과 가속 컴퓨팅 리소스를 통합하여 하이브리드 양자 애플리케이션을 개발할 수 있습니다.
CUDA-Q의 QPU 액세스를 활용한 실시간 애플리케이션 구축
CUDA-Q 실시간 API를 통해 개발자는 NVQLink의 저지연 및 고처리량 연결을 활용하여 양자 하드웨어를 사용할 수 있습니다. CUDA-Q의 커널 기반 프로그래밍 모델 내 간단한 원격 함수 API 호출을 통해 하이브리드 애플리케이션을 가속하고, 확장 가능한 QEC 워크플로우를 손쉽게 개발할 수 있습니다.
Rigetti Computing
하이라이트
실시간 고성능
1 희소성 포함.
워크로드
대규모 실시간 양자 컴퓨팅에 최적화
보정 단계부터 완전한 결함 내성에 이르기까지 양자 워크플로우를 가속화합니다.
이점
NVQLink 및 CUDA-Q
NVQLink와 CUDA-Q는 결함 보정된 양자 애플리케이션을 위한 통합 플랫폼을 제공합니다.
프로그래밍 가능
QEC 등을 위한 확장 가능한 CUDA-Q 라이브러리를 사용하여 오류가 수정된 애플리케이션을 QPU에 배포합니다.
상호 호환 가능
모든 주요 양자 컨트롤러 및 양자 프로세서 모달리티에서 작동합니다.
고성능
업계에서 가장 확장성 높은 저지연 네트워크를 통해 양자 컨트롤러와 컴퓨팅 호스트 간에 초당 수백 기가비트의 데이터를 전송하세요.
미래 대비
가속화된 양자 슈퍼컴퓨팅을 위한 빠르게 성장하는 소프트웨어 에코시스템에 연결합니다.
제공업체
NVQLink 에코시스템
리소스
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FAQ
NVQLink는 GPU 가속 서버를 양자 처리 장치(QPU)에 긴밀하게 결합하기 위한 플랫폼 아키텍처입니다.
NVQLink는 두 가지 요구를 충족합니다.
- QPU 시스템에 실시간 지연으로 가속 컴퓨팅을 제공하여, 양자 오류 정정(QEC)을 포함한 계산 집약적인 보정 및 제어 작업을 오프로드합니다.
- QPU를 호스팅하는 슈퍼컴퓨터 또는 데이터 센터에 표준 기술 스택을 제공하여 ,프로그래머가 하이브리드 양자 애플리케이션을 원활하게 작성할 수 있도록 합니다.
NVQLink 아키텍처를 정의하는 요소는 다음과 같습니다.
- 실시간 호스트 – CUDA 코드를 실행할 수 있는 GPU 가속 서버입니다.
- 양자 시스템 컨트롤러(QSC) – 일반적으로 양자 처리 장치(QPU)에서 양자 코히어런트 제어와 읽기 작업을 수행하는 시스템입니다.
- 실시간 네트워크 – 실시간 호스트를 QSC에 연결하는 네트워크입니다. NVIDIA는 레퍼런스 아키텍처를 제공하지만, 통합업체는 자체 네트워킹 스택을 자유롭게 제공할 수 있습니다.
- cudaq-realtime API – CUDA-Q의 런타임 라이브러리로, 프로그래머가 실시간 호스트 및 QSC의 장치(CPU, GPU, FPGA)를 참조하고 이들 간의 작업을 조율할 수 있도록 지원합니다. 개발자는 CUDA-Q 이외의 소프트웨어로 NVQLink 아키텍처를 자유롭게 확장할 수 있지만, 시스템은 cudaq-realtime API를 지원해야 합니다.
NVQLink 시스템의 검증은 QSC-Host 콜백의 왕복 지연을 측정하는 cudaq-realtime 라이브러리 함수로 수행됩니다. 이 벤치마크의 공식 구현은 오픈 소스 CUDA-Q 리포지토리에서 제공되며, cudaq-realtime의 핵심 기능을 테스트합니다. cudaq-realtime은 NVQLink에서 실시간 애플리케이션을 구축하는 공식 지원 방법이므로, 해당 API는 NVQLink 호환을 위해 필수입니다.
NVQLink 사용자는 실시간 호스트, 양자 시스템 컨트롤러, 실시간 네트워크를 위한 다양한 옵션 중에서 자유롭게 선택할 수 있습니다. NVIDIA는 실시간 네트워크용 참조 구현을 제공하며, 타사 네트워크 아키텍처도 cudaq-realtime 라이브러리를 지원하는 경우 호환됩니다.
NVQLink 네트워크용 레퍼런스 아키텍처는 RoCE라는 초고성능이면서 널리 사용되는 이더넷을 기반으로 하며, 다음 요소를 포함합니다.
- Holoscan Sensor Bridge(HSB) IP – QSC 구축업체가 자신의 IP를 공개하지 않고 FPGA 펌웨어에 손쉽게 통합할 수 있는 오픈소스 FPGA 코어입니다.
- ConnectX NIC – 실시간 호스트에 장착된 표준 NVIDIA 네트워크 인터페이스 카드입니다.
- DOCA 및 HSB SDK – 실시간 호스트에서 RoCE 동작을 정의하고 최적화된 커널 정의를 지원하는 오픈 액세스 네트워킹 스택입니다.
Spectrum-X 스위치(선택 사항) – 필요한 경우 네트워크 라디스를 확장하고 QSC의 여러 지점에서 실시간 호스트로 데이터를 집계하는 이더넷 스위치입니다.
QPU에는 여러 유형이 있으며, QPU 구축업체와 사용자가 응답 시간 요구 사항이 크게 다른 기능들을 실시간 호스트로 오프로드하고자 할 수 있습니다. 이 때문에, 특정 지연 시간 수치를 명시하지 않습니다.
NVQLink는 모든 호환 시스템이 투명하고 재현 가능한 네트워크 지연을 제공하도록 보장하여, 사용자가 요구에 맞는 최적의 솔루션을 선택할 수 있도록 지원하는 공통 오픈소스 벤치마크를 정의합니다.
NVQLink의 컨텍스트에서 실시간 호스트는 QPU의 온라인 자동 보정과 QEC(양자 오류 정정)를 지원하기 위해 지연 시간에 중요한 연산을 수행하도록 설계되었습니다. 이러한 워크로드는 다양한 QPU 유형에서 밀리초 단위에서 마이크로초 단위에 이르는 지연 요구 사항을 가지지만, QPU 유형에 관계없이 QPU 성능과 가동 시간을 극대화하는 데 필수적입니다.
NVQLink 실시간 호스트는 당사 파트너를 통해 제공되며, 각 파트너는 자체적으로 차별화된 서비스를 제공할 수 있습니다. 공급업체에 지원하는 CUDA-Q 실시간 지연이 무엇인지 문의하세요.
실시간 호스트를 생성하려면 연결된 QSC의 지원도 필요합니다. QSC 공급업체가 업그레이드를 지원하고 있는지 확인하세요.
기존 CUDA 지원 서버는 NVIDIA ConnectX 또는 BlueField NIC와 cudaq-realtime(2026년 3월 이후 cuda-quantum 리포지토리에서 제공)과 같은 실시간 네트워크 구성 요소가 설치되어 있는지 확인하면 NVQLink 실시간 호스트로 전환할 수 있습니다.
호환 QSC에 연결된 실시간 호스트는 CUDA-Q 실시간 콜백 지연 벤치마크를 통해 검증됩니다.
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